В старое время, банная печь требовала частого обслуживания. Качество кирпича ручной формовки оставляло желать лучшего и здорово отличалось от экземпляра к экземпляру. Да и стойкость керамических элементов, в горячей части печки, была невысокой. Огнеупорные технологии на тот момент еще не были известны. Особым шиком у мастеров-печников считался прием, когда профессиональным взглядом определялся «замковый» кирпич, сильным, резким ударом он «страгивался» со своего места в кладке, а то и вовсе выбивался или разрушался. После этого, вся кладка достаточно легко разбиралась за довольно короткий промежуток времени, причем, большинство элементов оставались пригодными для последующего использования. Естественно, что не последнюю роль в таком фокусе играл раствор для кладки печи. Однако, в наше время материалы и технологии изменились, необходимость в ревизии и ремонте отопительного агрегата возникает не так часто, поэтому и к связующим и прочностным характеристикам кладочного шва предъявляются повышенные требования. В сегодняшней статье, мы рассмотрим методы и приемы получения кладочного раствора для банных печей максимального качества, естественно, при минимальных затратах.
О ключевых принципах возведения банной печи
О том, как соорудить банную печь, мы уже рассказывали. Вкратце остановимся на основополагающих моментах, которые помогут нам полнее раскрыть тему сегодняшнего разговора. Банная печь состоит из нескольких функциональных элементов:
- «Сердце печи» или горячая зона. Она включает в себя: топочную часть, устье дымохода, лабиринтовый ход дымовых газов, если печь конструктивно им оснащена, зольник и иные элементы которые работают в условиях высоких температур и испытывают воздействие от прямого контакта с горящим топливом, раскаленными топочными или дымовыми газами. Элементы, из которых выполнены такие зоны испытывают, помимо высокого нагрева, еще и циклическое охлаждение, что сказывается на возникновении такого явления, как линейная и пространственная деформация, с сопутствующим изменением первоначальных размеров. Они увеличиваются при нагревании и уменьшаются при полном остывании или, более того — охлаждении зимой, когда баня не используется по своему прямому назначению. Вполне логично полагать, что помимо огнеупорного кирпича — основного материала, из которого воспроизводятся горячие части печи, нагрузку такого рода испытывает и раствор для печи, а точнее, сформированный кладочный шов. Естественно, что он должен, помимо высокой прочности и связующих свойств, еще обладать и удовлетворительной температурной пластичностью. Преодолевать температурные колебания, без проявления остаточных деформаций или разрушения;
- Фундаментное основание, где ключевую роль играет способность кладки долговременно испытывать давление тела печи и дымохода, без особых требований относительно температурной стойкости. В этом случае, кладочный шов испытывает нагрузку на сжатие, реже на растяжение, в условиях воздействия умеренной температуры;
- Дымовые и воздухоподающие каналы. Здесь ситуация выглядит следующим образом. Активное движение нагретых газовых масс, в различное время года, провоцирует активное образование конденсата на поверхностях каналов, а вода, как известно — один из самых активных природных растворителей. Соответственно, кладочный шов должен обладать, помимо механической прочности и связывающих качеств, еще и устойчивостью к воздействию влаги. Что бы не допустить размывания кладочного шва и нарушения связи между отдельными кладочными элементами.
Исходя из изложенного, можно сделать вывод, что такого универсального средства, как печной раствор для кладки, не существует. Для определенного вида работ, существует своя рецептура. На этом аспекте стоит остановиться подробнее.
Песчано-цементные растворы
Классический раствор для печки, когда имеет место возведение нагруженных конструкций, не испытывающих серьезных тепловых нагрузок. Речь идет, прежде всего, о фундаментном основании, обвязке тела печи и холодных частей дымохода. В качестве связующего, выступает цемент, а инертного наполнителя — песок. Варьированием массовой доли цемента в рецептуре, раствор для кладки печей может получать определенные конечные свойства, прежде всего, относительно показателей прочности. Чем более сильное разнонаправленное давление будет испытывать кладочный шов, чем более ответственная конструкция, которую он связывает, — тем более высокие требования предъявляются к марочному качеству раствора. В качестве аргументации, при рассмотрении такого конкретного вопроса, как раствор для кладки печи пропорции и рецептура смеси, приведем таблицу.
| Марка цемента | Марка полученного | раствора | при | соотношении | цемент-песок |
|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 150 | 100 | 75 | 50 | |
| 500 | 1:4,0 | 1:5,5 | 1:6,0 | 1:7,0 | |
| 400 | 1:3,0 | 1:3,0 | 1:4,5 | 1:5,0 | 1:6,0 |
| 300 | 1:2,5 | 1:2,5 | 1:3,0 | 1:4,0 | 1:5,0 |
Важно! При проведении рядовой кладки, фракция зерна песка не должна превышать 2,5мм. Для грубой бутовой кладки фундамента печи допускается увеличение модуля крупности до 5мм. Для проведения кладочных работ — рекомендуемая марка раствора М75. Вода для затворения смеси должна иметь показатели жесткости в пределах 0,45-0,75 г/л.
Известковые растворы
Самыми серьезными недостатками песчано-цементных растворов являются засилье на рынке фальсифицированного цемента и относительно быстрое схватывание раствора в кладке. Что достаточно серьезно сокращает время коррекции кладки, в случае возникновения такой необходимости. В некоторой степени эти негативные стороны в состоянии компенсировать кладочные смеси на основе извести, в качестве связующего вещества и песка — в качестве инертного. Такой материал обладает повышенной пластичностью, сохраняет свое первоначальное агрегатное состояние значительно дольше, известковое сырье реже подделывают, оно в меньшей степени подвержено деактивации вяжущих свойств, при взаимодействии с влагой при хранении.
Приготовление раствора для кладки печей на основе известкового сырья производится в соотношении известкового теста к речному, овражному или кварцевому песку 1:2. В случае, если известь была погашена не ранее 10-12 дней и гарантированно сохранила активные вяжущие свойства в полном объеме, а так же в случае применения обогащенного кварцевого песка, полученного способом гидронамывки, соотношение известь-песок принимают 1:3.
Кстати! В случае использования готовой кладочной смеси, на основе известкового вяжущего, норма добавления воды, с минерализацией 0,45-,0,8 гр/л составляет 0,238-0,261 л/кг смеси, — в зависимости от первоначальной влажности смеси и желаемой консистенции готового раствора.
Основными недостатками кладочных смесей на основе извести выступают следующие:
- При применении в чистом виде, прочность готового шва, при сопротивлении сжатию получается на 28-35% ниже, чем при применении раствора на основе цементно-песчаной смеси.
- Известковые растворы после полного высыхания продолжают достаточно активно взаимодействовать с влагой. Именно на этом качестве основано применение известковой штукатурки в овощехранилищах, подвалах, гаражах и прочих сооружениях. Там где необходимо нивелировать повышенное содержание влаги во внутренней среде помещения, за счет ее частичного поглощения оштукатуренными поверхностями. Кроме этого, крайне нежелательно допускать контакта известкового кладочного шва с атмосферной или конденсированной влагой.
К слову! Поэтому приготовление раствора для кладки печи на основе извести и его использование при кладке дымоходов не рационально.
Глиняные растворы
Глиняный раствор для печи издавна использовался для обустройства «горячих» зон, поскольку и цементные и известковые смеси, в недостаточной мере способны противостоять воздействию высоких температур, без проявления остаточных деформаций.
Глина это осадочная горная порода мелкозернистой структуры, которая в сухом виде имеет пылевидное состояние, а при увлажнении, проявляет свойства однородной пластичной, умеренно подвижной массы. Основу химического состава глины образуют оксиды алюминия и четырехвалентные оксиды кремния.
Перечень физических свойств глины достаточно широк и разнообразен:
- Пластичность;
- Огнеупорность, что крайне важно в нашем случае;
- Огневая и воздушная усадка, то есть свойство изменять первоначальный объем по мере потери влаги, под воздействием внешних факторов;
- Спекаемость, причем цвет керамического образца может колебаться в значительной мере, исходя из изначального цвета сырья;
- Водонепроницаемость;
- Степень набухания и дисперсности.
Именно эти свойства, в той или иной степени проявляет глина для кладки печей. Далее, мы плавно перейдем к рассмотрению вопроса, как сделать раствор для печи на основе глины.
В зависимости от месторождения, глина может иметь достаточно разнообразные исходные свойства:
- Содержания различных органических и неорганических включений;
- Модуль пластичности, при этом число от 0,17 до 0,27 указывает на принадлежность сырья к легким глинам, свыше 0,27 — тяжелым;
- Степень окисления.
К слову! Степень окисления глины, за счет воздействия кислорода воздуха, прямо влияет на степень ее усадки и пластичности. Именно поэтому, в былые времена, мастера-печники брали глину для кладочного раствора из старых оврагов, где ежегодно глиняные отложения размывались водой, подвергались ветровой эрозии и естественному окислению. Недаром знаменитый саксонский фарфор выделывался из глины, которая созревала на воздухе не менее 25 лет.
Глина для печи может использоваться двух основных видов: красная карьерная или овражная рядовая глина и огнеупорное шамотное сырье, на основе каолиновых глин. Первая идет на кладку основания печи, обвязок и переходов, огнеупорная — на оформление топки и горячих частей дымохода.
Классический раствор для печи своими руками состоит из подготовленной глины и песка. Интересно отметить степень сопротивления растворов различной формации высокой температуре. Для удобства, предоставим информацию в виде таблицы:
| Вид кладочного раствора | Температура, которой кладочный шов может противостоять без остаточных деформаций, градусов Цельсия |
|---|---|
| На основе цементно-песчаной смеси | 195-220 |
| На основе цементно-песчаной смеси с добавлением известкового теста | 225 — 245 |
| На основе известково-песчаной смеси | 445-510 |
| На основе красной глины | 970-1080 |
| На основе подготовленной каолиновой глины | 1100 и выше |
Теория говорит о том, что чем тоньше слой раствора — тем увереннее он выдерживает температурные колебания. Тем не менее, практика показывает, что для кладки 50 кирпичей необходимо порядка 19 литров готовой смеси, плюс 10-12% страховой нормы на заделку дефектов разного рода. Благодаря тому, что кладочные смеси на основе глины долго схватываются, можно готовить раствор на весь объем предстоящих работ.
За 24-48 часов до начала работ глину необходимо измельчить, просеять и замочить в воде, для того что бы она «насытилась» влагой.
В зависимости от жирности исходного сырья в набухшую глину добавляется от 2 до 5 объемных частей просеянного песка.
Словечко от Бывалого! Выяснить оптимальную норму песка поможет простой трюк. В отмеренные 7 равных частей глины добавляется песок в пропорции «в полшага». Например, в первый образец 1 часть глины — 2 части песка, во второй — пропорция будет 1 к 2,5, в третий — 1 к 3 и так далее, вплоть до соотношения 1 к 5. После этого, образцы хорошенько вымешивают и формируют шарик диаметром 50-70 мм, который роняют на твердый пол с высоты груди человека среднего роста, примерно со 100-120 см. Шарик, полученный из раствора с оптимальным соотношением ингредиентов не должен крошиться или плющиться. Если он изменил форму — значит смесь излишне пластичная и жирная, в нее добавляют песок. Если по телу шарика пошли трещины или он вовсе раскололся — значит норма песка избыточная.
Заключение
Подводя итоги, стоит сказать, что универсального рецепта и ответа на вопрос на какой раствор кладут печи нет. Исходя из конкретной конструкции и характеристик отопительного прибора, подбирают кладочный раствор, который будет работать в оптимальных эксплуатационных условиях. Долго и надежно.
