Как класть огнеупорный кирпич и какой приготовить раствор?

Содержание

1. Особенности
2. Преимущества и недостатки шамотной глины
3. Этапы приготовления
4. Какой нужен кирпич?
5. Какой нужен кирпич?
6. Этапы приготовления
7. Как приготовить раствор?
8. Нужна ли глина для камина?
9. Подготовка
10. О свойствах растворов
11. Что можно даром?
12. Домашние исследования
13. Experimentum crucis
14. Как готовить песок?
15. Готовим рабочий раствор
16. Бить или не бить?
17. Как нужно готовить
18. Раствор для топки

Особенности

Кладка огнеупорного кирпича не требует предварительной пропитки, но сразу необходимо очистить поверхности от пыли и грязи. Правильно наносить шов до 3 мм. Есть 4 категории огнеупорной кладки, которые отличаются толщиной шва:

• I — до 1 мм;
• II — 2 мм;
• III — 3 мм;
• IV — от 3 мм.

Категорию выбирают в зависимости от рассчитываемых температур. Для самого низкого градуса — самый толстый шов. Огнеупорный материал используется для полной постройки печи, также необходим для выкладки топливника и футеровки печи. К положительным характеристикам изделия относят не только прочность и долговечность, но и эстетичный вид. Точная форма блока ускоряет процесс кладки, поскольку на него хорошо садится плитка и изразцы.

Независимо от выбранного состава огнеупорной смеси, мастеру в любом случае понадобится вода. Она не должна содержать большого количества солей жесткости – гидрокарбонатов кальция и магния.

Обычно, население знает особенности местной воды, местонахождение источников с водой небольшой жесткостью. При необходимости можно воду слегка смягчить специальными методами, но делать это целесообразно только в крайнем случае, так как удовольствие будет стоить дороговато.

Для кладки своими руками всех частей печи идеально подходит белый песок, имеющий кварцевый состав. Песчаные крупинки желтоватого цвета можно применять для кладки любых частей печной конструкции, кроме топочной.

Существуют давние исторические методы определения количества песка, которое необходимо добавить в глину. Предки жили неспешной размеренной жизнью, поэтому испытания смесей проводили больше 3 недель. Сейчас народ делает проверку быстрее – готовят несколько вариантов лепешек или шариков, ждут полного высыхания, затем роняют на деревянную поверхность с высоты одного метра.

Окончательную контрольную проверку можно проводить следующим образом: готовой смесью смазать широкую часть кирпича (постель) слоем раствора не менее 3 мм, сверху уложить второй кирпич, хорошо прижать его постукиванием деревянным черенком, выждать минут 10 и приподнять. Если нижний кирпич удерживается и не падает, состав подходит.

Преимущества и недостатки шамотной глины

Шамотная глина является по своей сути обожжённым каолином, который и называется обычно шамотом. Каолин – это один из видов пород, который обладает высокой вязкостью и пластичностью. Помимо основного элемента, он может содержать в себе примеси в виде оксидов калия, кальция, магния и натрия, гидроксиды железа и титана, а также многочисленные сульфиды.

Каолин для использования обжигается при температурах около 1500 градусов Цельсия, что позволяет избавить минерал от содержания несвязанной воды. Это процедура, по сути, и даёт готовый шамот. Примеси удаляются как в процессе обжига, так и при дальнейшем обогащении.

Нагрев каолина до столь высоких температур снижает на выходе пластичность шамота, однако при этом он приобретает свою главную особенность – высокую огнеупорность. Такой шамот впоследствии для дальнейшего использования измельчается как до дисперсного состояния (песка), так и до мелких кусочков (щебня)

По технологии обработки шамот делят на два вида:

• высокооттоженный;
• низкоотожженный.

Между собой они различаются по проценту водопоглощения: оно ниже при более высоких температурах отжига.

Приготовление раствора из шамота считается непростым занятием, поэтому важно внимательно подойти к этому делу, так как правильно приготовленная смесь является залогом надёжной и долговечной конструкции.

Этапы приготовления

Чтобы полученный раствор шамота имел все заявленные положительные качества, необходимо чётко соблюсти все правила его приготовления. Для этого стоит придерживаться следующего алгоритма действий:

1. Глину насыпают в ёмкость, в которой будет производиться замешивание.
2. Сверху выкладывается примесь: шамотный или кварцевый песок. Их должно быть пропорционально больше, чем щебня глины в 2–5 раз.
3. Сверху сухая смесь заливается водой.
4. Всё перемешивается лопаткой, строительным миксером или дрелью со специальной насадкой до получения однородной массы.
5. Ёмкость плотно закрывается и оставляется на трое суток. Закрывать её необходимо, чтобы жидкость не покинула пределы ёмкости.
6. По окончании срока замачивания смесь ещё раз тщательно перемешивается, после чего можно уже приступать к работе.

Если пренебречь правильным приготовлением раствора, то на выходе можно получить неудобовариваемую массу, которая навряд ли будет пригодная для каких-либо строительных работ. Чтобы зря не переводить материал, чётко следуете указанному алгоритму – это позволит получить раствор, который долго прослужит в вашей кладке печи.

К сожалению, подобных казусов, когда получается раствор не той консистенции, не удаётся избежать даже профессиональному кладчику. Пропорции щебня, песка и воды зачастую подбираются на глаз, а при набухании глины в течение трёх суток её состояние может меняться по-разному: из-за различий в температуре, влажности и подобных нюансах, на которые сложно повлиять в нелабораторных условиях.

Идеальная консистенция разведённой шамотной глины должна напоминать густую сметану и не предполагать наличие комочков. Если раствор не удовлетворяет этому требованию, то следует проанализировать ситуацию и прийти к соответствующему решению.

При недостатке влаги следует добавить воду. Наличие достаточного количества воды напрямую влияет на пластичность смеси и на её адгезию. При малом содержании влаги смесь будет плохо наноситься и трескаться.

Если раствор получился слишком жидким, то в него следует добавить песок. При этом оставлять смесь ещё на несколько суток нет надобности.

Шамотная глина для штукатурки завоевала свою популярность не просто так. Её преимущества:

1. Долговечность. При правильном использовании шамотная глина не разрушается сравнительно продолжительное время.
2. Высокая адгезия. Это качество позволяет глине превосходной сцепляться практически с любой поверхностью, с которой она контактирует.
3. Паропроницаемость. Данный материал не будет отсыревать со временем из-за сконцентрировавшейся рядом влаги.
4. Высокая огнеупорность. Может эксплуатироваться в печах и в подобных условиях, неподходящих для других материалов.
5. Безопасность и экологичность. Глина лишена токсинов, а её происхождение – природное.
6. Прекрасная компоновка с шамотным кирпичом из-за одинакового коэффициента линейного расширения.
7. Равномерность при нагреве. Расширение материала при повышении температуры происходит постепенно, в нем исключается появление при этом трещин.

Не лишена она и недостатков. Как и все материалы шамот отличен для применения в одних условиях, и ведёт себя нехорошо при других. К основным отрицательным качествам шамотной глины обыкновенно относят:

• высокую стоимость;
• сложное приготовление правильного раствора.

Первый недостаток можно переосмыслить, сравнив свойства шамотной глины с другими связующими материалами, и по соотношению цена-качество уже прийти к итоговому решению. Второй просто решается чёткой последовательностью действий при замешивании раствора.

В отношении кладочных растворов для печей и вообще в печном деле используются термины жаростойкий, жаропрочный и огнестойкий. Их нередко путают; между тем они определяют разные качества материала:

• Жаростойкий – выдерживает нагрев до высокой температуры с последующим остыванием без изменений структуры, химического строения и необратимых деформаций. В нагретом состоянии сохраняет несущую способность, т.е. держит расчетную статическую нагрузку.
• Жаропрочный – нагретый сохраняет заданные механические свойства. Точно нормируется по величине тепловых деформаций, которые многократно меньше, чем у жаростойких материалов. В нагретом виде способен нести динамические нагрузки, в т.ч. в составе машин и механизмов.
• Огнеупорный – жаростойкий или жаропрочный материал, выдерживающий не только расчетную температуру, но и воздействие химически агрессивных веществ в дымовых/отработанных газах.

Кладочные растворы для печей, даже для их частей, не подвергающихся в штатном режиме топки воздействию высоких (свыше 400 градусов) температур, должны быть жаростойкими и огнеупорными. Строительные растворы общего назначения обоим этим условиям не удовлетворяют.

Шамот – не минерал, как часто думают, а жаростойкий огнеупорный материал. Шамот получают из высокоглинозёмистой глины, соединений циркония, минерала граната и др. путем глубокого обжига. Глубокого значит, что после выделения из сырья кристаллизационной воды обжиг не прекращают, пока не начнется спекание и окомкование массы.

На шамотный кирпич для бытовых печей идет глинозёмовый низкожжённый шамот, его влагопоглощение порядка 15-25%, в смеси с высококачественной глиной. В данном случае шамот выступает в роли наполнителя вместо песка, а обжигается шамотный кирпич как красный, только при повышенной температуре, до спекания. Высокожжёный шамот с влагопоглощением 2-10% дорог и применяется в промышленности.

В продажу шамот сам по себе поступает в виде неформованной массы – шамотного мертеля (не путать с мергелем!) – или в виде молотого боя шамотного кирпича – шамотного песка и щебня. Все они находят применение как наполнители огнеупоров, но взаимозаменяемы далеко не всегда: шамотный мертель гораздо хуже облипается связующим.

Какой нужен кирпич?

Яркий материал подойдет для футеровочной работы.

• Для футеровки лучше всего использовать сырье с наиболее яркой окраской.
• На нем не должно быть белых высолов и других дефектов.
• Форма должна быть точной, а звук при постукивании по камню — звонким.

Недообожженные и переобожженые камни нельзя использовать в работе. В первом случае камень отличается пористостью и хрупкостью, слишком быстро пропитывается влагой. А во втором железняк не пригоден к использованию в футировке, хотя по-прежнему хорошо подходит для постройки подземных конструкций.

Первым и важнейшим этапом процесса кладки является точная разметка. Также необходимо соблюдать следующие правила:

• Каждый кирпич в процессе кладки подбивают, а затем выравнивают.
• В каждом новом ряду кирпича, натянутый шнур закрепляется гвоздями в свежих швах.
• Раствор должен распределиться по поверхности равномерно, за этим стоит следить, поскольку от этого зависит плотность кладки и ее прочность соответственно.
• Кирпич следует смачивать постоянно, потому что при контакте сухого блока с раствором, кирпич активно поглощает его влагу, а это приводит к потере свойств смеси. Смачивают блоки, опуская их в воду на несколько секунд.

Правильная расшивка кладочных швов убережет кирпичи от преждевременного разрушения.

Необходимо учитывать то, что расшивка швов должна быть максимально качественной. В слишком глубокий или незаделанный шов может попадать вода, откладываться влага, которая под воздействием температур разрушает кладку. Чтобы обеспечить прочную и качественную горизонтальную кладку и гарантировать сохранение толщины швов, используют рейки-порядовики, к которым крепят шнур (на него ориентируются при укладке первого слоя кирпича).

Кладка в 2 изделия выполняется ложковыми рядами, в 1 блок — тычковыми, в полтора — попеременно и тем, и тем. Печи, дымоходы и прочие сооружения из огнеупорного материала вертикально-поперечные швы перевязывают в ближайших ложковых рядах на пол, а в тычковых — на четверть блока. Перевязка вертикально-продольных шовных линий производится чередованием рядов по высоте укладки.

Какой нужен кирпич?

Общая схема кладки печи

1. Основание фундамента печи (подушка, корень фундамента) – железобетонный монолит, такой же, как и фундамент дома. Обычная строительная конструкция; условие одно – корень печи не должен быть связан механически в фундаментом здания, т.к. у дома и печи в нем усадка разная.
2. Гидроизоляция – лучше всего старый добрый рубероид в 2-3 слоя. Раствора никакого не нужно.
3. Фундамент печи – ответственная часть, т.к. его неисправность требует перекладки всей печи. С другой стороны, чрезмерных тепловых нагрузок фундамент не испытывает. Исходя из этого – раствор сложный (т.е. состоящий более чем из 2-х компонент, не считая воды) цементно-известковый. Для печей небольших или с большой площадью основания, как русская, можно использовать простой известковый раствор. Кирпич – красный полнотелый.
4. Теплоизоляция с пожарной отмосткой. Лист асбеста или минерального картона, на нем лист железа, а на него уложен пропитанный глиняным молоком (очень жидко разведенной глиной) войлок.
5. Теплоаккумулирующая часть основной печной части или тела печи. Нагрев, как правило, не более 600 градусов изнутри. Подвержена интенсивному химическому воздействию дымовых газов вплоть до выпадения кислотного конденсата. Кирпич – печной, красный керамический полнотелый М150. На кладку идет простой глиняный раствор. Но прост он только по составу, см. далее.
6. Жаровая или топочная часть тела печи – химическое воздействие средней силы, то нагрев может доходить до 1200 градусов. Кирпич – шамотный, раствор огнеупорный глиняно-шамотный.
7. Исток дымохода – температура может достигать 400 градусов; химия, кирпич и раствор те же, что и в п. 5.
8. Распушка дымохода – создает гибкую механическую связь между дымоходом и потолочным перекрытием. Попросту – края выреза под трубу в потолке опираются на распушку и потолок в это месте не проседает. Термохимия тут уже легче, но прочность требуется повышенная сравнительно с глиняным раствором. Ремонт возможен без перекладки печи. Поэтому кирпич печной, раствор простой известковый.
9. Противопожарная разделка – железный ящик с негорючим теплоизолирующим материалом. Раствора, понятно, никакого не нужно.
10. Дымовая труба – повышенная прочность нужна, т.к. испытывает ветровые нагрузки. Текущий ремонт возможен. Термохимия и тут проявляется, поэтому раствор известковый, но кирпич уже можно класть обычный красный.
11. Распушка трубы – все то же, что и в п. 10

Данная методика кладки несколько сложнее описываемой в старых учебниках и списанных с них новых. Но позволяет, ценой большего вложения труда, сэкономить на материалах до 10-12% затрат. Стоит ли, смотря по ценам в вашем регионе, овчинка выделки – решайте сами.

Этапы приготовления

Как приготовить раствор?

Раствор для кладки шамотного кирпича в основном используется песчано-глинистый (либо не используют вовсе). Само соединение делают своими руками либо применяют шамотный мертель — мелкий порошок, который при добавлении воды образовывает необходимую консистенцию смеси (песок должен содержать зерна размером до 2,5 мм).

Мертель готовится путем добавления воды к порошку и его тщательного вымешивания.

Порошок, с постепенным добавлением чистой воды, сбивают до средней (подобной сметане) густоты строительным миксером или альтернативным инструментом. Затем раствору около часа необходимо настояться, после чего состав повторно вымешивают. Основным показателем качества считают схожесть огнеупорных характеристик смеси с кирпичом для укладки. Чтобы обеспечить крепость смеси, в нее можно добавить портландцемент (1/6 относительно всей массы смеси) или 100—150 грамм соли на ведро раствора.

Нужна ли глина для камина?

Камин по строительной механике и теплотехнике существенно отличается от печи. Его строение не компактный монолит с кавернами (полостями), а 2 стенки, перекрытые балкой и шатром. Тепловая нагрузка почти вся сосредоточена в топке; на острие дымового зуба уже менее 500 градусов. В печи топливо отдает свою энергию телу печи, а оно – в помещение, растягивая тепловыделение во времени.

В камине жар топлива крутится и крутится в топке, пока не уйдет в комнату ИК-излучением. Применяя аналогию с электротехникой, печь это тепловой трансформатор, а камин – рассевающий мощность резистор. Недаром электронагреватели на нихромовых спиралях называют электрокаминами. Наконец, практически все внутреннее пространство камина, от устья трубы до пода топки, доступно для атмосферных осадков.

Применительно к кладочным растворам это значит, что простой глиняный для основной части камина не подходит: особой жаростойкости тут не требуется, но нужна повышенная прочность и влагостойкость. Камин, кроме топки, кладут на известковом или известково-цементном растворе. Топку лучше всего сделать монолитную (о них в конце), а если кирпичную, то на жаростойком глиняно-шамотном растворе. А все, что касается добычи и подготовки глины на печь, вам, если вы собираетесь строить только камин, можно пропустить.

Подготовка

Сухая кладка необходима для подбора максимально подходящего материала.

Прежде чем крепить шамотный кирпич на раствор, лучше подобрать и притереть отобранные блоки посредством сухой укладки. При необходимости кирпич предварительно притесывают, чтобы добиться максимальной плотности между блоками. На этом этапе потребуется щуп для проверки необходимой величины зазоров. После пробной укладки огнеупорный кирпич снимают в порядке следования сухой кладки.

О свойствах растворов

Для полной ясности далее обобщим уже упомянутые выше свойства растворов, исходя из которых и определяется их место в теле печи:

• Глиняный – самый дешевый, может обойтись вообще даром, см. ниже. Подготовка компонент требует повышенных затрат труда и времени. Прочность и жаростойкость средняя, до 1100 градусов. Огнестойкость абсолютная: растворяется только в плавиковой и фторно-сурьмянистой кислотах. Газоплотность максимальная. Не схватывается, а высыхает. При смачивании снова раскисает, поэтому печь при необходимости можно перебрать, однако не пригоден для кладки вне помещения. Замес требует определенных навыков, см. видео ниже. Пригоден для работы неограниченное время: накрытый влажной дерюгой, не сохнет месяцами, а совершенно высохший после омачивания полностью восстанавливает свойства.

Что можно даром?

Из материалов для печных кладочных растворов на месте почти наверняка можно добыть глину и песок. Если на участке есть собственный источник водоснабжения, напр. абиссинский колодец, то вполне вероятно, что и вода из него подойдет для кладки печи. Подготовив подручные материалы соответствующим образом, можно самому приготовить смесь, не уступающую «Ветониту» и т.п. О подготовке см. след. разд., а пока посмотрим, где можно найти сырье надлежащего качества.

У местных печников, скорее всего, можно купить битую глину от 50 руб. за ведро. Но она наверняка «с огорода» и сильно загрязнена органикой. Качество раствора по мере ее разложения будет ухудшаться. А главное – чтобы превратить «битуху» в высококачественный раствор, нужно потратить еще немало труда. Глина же распространена очень широко и поиски подходящего ее выхода в окрестностях вряд ли отнимут много времени.

Глина – микрозернистый минерал-алюмосиликат, смесь окиси алюминия Al2O3 и окиси кремния SiO2. Весь набор ее потребительских качеств: прочность, пластичность, адгезия (клейкость, липкость), гигроскопичность, газоплотность, определяется одним комплексным параметром – жирностью. Жирность глины из 62% Al2O3 и 38% SiO2 считается равной 100%, а чистого кварцевого песка – 0%. Для кладки печей нужна среднежирная глина: раствор из очень жирной при высыхании трескается, а из тощей непрочен.

Разрез обнажения с залеганием глин

Состав глин не постоянен, в природе они всегда содержат песок и много других примесей. Жирность глины определяется пропорциями Al2O3 и SiO2, количеством песка в ней и в меньшей степени примесью органики. Цвет глине придают ничтожные примеси ионов металлов-хромофоров, прежде всего железа. На качество сырья они почти не влияют, но все-таки лучшая глина белая (каолин) или серая. Но не из любого места свиты.

На рис. справа показан разрез типичного для Средней России обнажения с выходами глин (Ленобласть, Саблино, берег р. Тосна). Подповерхностная глина, как уже сказано, загрязнена органикой из гумусового слоя почвы. Непосредственно на глиняной свите лежит слой суглинка – очень тощего, с большой примесью песка, глинозема; на рис. выделен желтым.

Собственно глиняная свита отмечена красным; жирность в ней нарастает сверху вниз. Однако, во-первых, самые нижние слои тоже загрязнены органикой, приносимой дождевыми, талыми и паводковыми водами. Во-вторых, слишком жирную глину придется затощать песком, что потребует лишнего труда и, возможно, денег.

Пробу на жирность сырья нужно брать пониже суглинков; в данном случае (залегание достаточно мощное) – примерно в 5-6 м вниз от кромки обрыва, но не менее чем в 1,2-1,5 м под гумусовым слоем. Если глина начинается сразу под почвенным конгломератом, известняком, песчаником и т.п. водопроницаемыми породами, пробу берем пониже, но тогда, возможно, глину придется затощать.

Собственно проба элементарна: это комок глины размеров в полкулака. Его разминают мокрыми руками (сухим летом их придется несколько раз смачивать) в шар. При таком способе пробы глина поглотит необходимый минимум влаги до приобретения ею пластичности. Затем шар плавно сжимают между 2 гладкими ровными пластинками – строгаными дощечками, кусками оцинковки – до появления трещин.

Домашние исследования

Дома нам понадобится определить прежде всего качество наличной воды. Кладочный раствор для печей нужно делать на воде мягкой или, с крайнем случае, средней жесткости, до 10-11 немецких градусов. 1 градус жесткости соответствует содержанию в воде 20 мг/л растворимых солей кальция и магния. В старину хозяева, задумав класть печку, долго загодя собирали дождевую воду.

Для определения жесткости воды нужно будет купить в аптеке 100-200 мл дистиллированной воды и мелко настрогать обычного хозяйственного мыла. Зачем? 1 грамм чистого 100% мыла нейтрализует 10 мг солей жесткости. Пока вода не умягчена полностью, мыльный раствор не пенится, что и будет ясно видимым индикатором.

Сначала в горячем, 70-80 градусов, дистилляте (дождевая вода не годится!) понемногу, плавно помешивая и не допуская вспенивания, растворяем следующие количества хоз. мыла:

1. Современное 100% белое – 10 г на 100 мл или 20 г на 200 мл.
2. Старое желтое брусковое 72% – 14 г/100 мл или 28 г/200 мл.
3. То же, 60% – 17 г/100 мл или 34 г/200 мл.

Теперь нужно остудить титровальный раствор и набрать мензуркой 500 мл исследуемой воды. Далее берем шприц на 20 мл без иглы и набираем в него мыльный раствор; потом осторожно, по каплям, вводим его в пробу воды, все время аккуратно помешивая и встряхивая посуду. Сначала появятся серые хлопья (это выпадают в осадок соли Ca и Mg), затем образуется пена с радужными пузырями. Титрование (так по-химически называется эта процедура) прекращаем и смотрим, сколько титровального раствора потрачено.

В 10 мл титраствора у нас содержится 1 г чистого мыла, которое нейтрализовало в 0,5 л пробы 10 мг солей жесткости, что в пересчете на 1 л даст 20 мг или 1 градус жесткости. Так что расчет прост: делим количество израсходованного титраствора на 10, сразу получим градусы жесткости. Допустим, ушло 80 мл, тогда жесткость воды 8 градусов и на раствор для печи она годится.

Теперь нам нужно определить, сколько песка понадобится добавить в глину для получения рабочего раствора. Взятую из пласта пробу глины делим пополам и одну половину пока откладываем. Другую делим на 5 равных частей, выкладываем каждую в отдельную посуду и доливаем хорошей, достаточно мягкой (см. выше) воды по 1/4 объема от объема глины.

Дожидаемся, пока глина раскиснет (это около суток), тщательно вымешиваем. Затем массу пропускаем через сито с ячеей в 3 мм и снова ставим на отстой на сутки. После отстоя сливаем, если выдавится наверх, мутную жижу (шлам) и в каждую пробу добавляем подготовленный (см. ниже) песок в следующей пропорции, опять же, от объема глины:

• №1 – 0%
• №2 – 25%
• №3 – 50%
• №4 – 75%
• №5 – 100%

Песок нужно добавлять в 3-7 приемов, равномерно распределяя каждую порцию по поверхности глиняной массы и тщательно вымещивая, прежде чем добавлять следующую. Раствор считается вымешенным, если при растирании его между пальцами чувствуется шероховатость песчинок. Затем из каждой пробы лепим образцы для испытаний:

1. Два жгута-колбаски длиной 30-40 см (по старинным правилам – в немецкий фут, ок. 35 см) и толщиной в палец, т.е. 12-15 мм.
2. Шарик в треть пяди, это 4-5 см.
3. Лепешку диаметром в пядь (15-17 см) и толщиной в палец.

Итого получается 20 образцов, которые нужно замаркировать, чтобы не перепутать. Все образцы сушатся в помещении без сквозняков и прямых солнечных лучей: жгуты 2-3 дня, а шар с лепешкой до полного высыхания; лепешка не должна гнуться, а шар – сминаться, на что потребуется до 20 суток.

Когда жгуты подсохнут, делаем многократно описанную пробу на жирность раствора, см. рис. У нормальной (N) смеси на жгуте при оборачивании вокруг черенка лопаты должна потрескаться высохшая корочка и неглубоко под ней – сырая масса. При разрыве жгута излом должен быть примерно в 1/5 начального диаметра.

Проба глины на жирность

У жирной (G, greesy) смеси трескается только корка или трещин вовсе не возникает, а жгут рвется на капельки. Жгут из тощей (L, lean) смеси трескается на ломти и рвется с большим изломом.

Данный опыт почти всегда дает неоднозначный результат, вроде бы подходящими оказываются 2-3 смеси. Для уточнения, которая же лучше, дожидаемся полного высыхания шаров и лепешек. Те, что из смесей, не выдержавших испытания на жгут, лучше сразу отбраковать.

Оставшиеся роняем на голый деревянный пол с высоты пояса, примерно 1 м. Расколовшиеся отбраковываем. Если все выдержали, увеличиваем высоту удара и рабочую смесь делаем с количеством песка в самой прочной пробе.

На этом этапе определяем точное количество воды и уточняем долю песка в растворе. Дело в том, что нормальная жирность раствора – понятие довольно-таки растяжимое. Наше дело, раз уж беремся работать для себя, добиться в пределах оптимума жирности его максимальной прочности и газоплотности.

Для продолжения испытаний из остатка глины делаем пробный замес. На подготовленном песке, см. ниже, и хорошей воде! Способ тот же, что и для проб на жирность, см. выше. Не забудьте перед добавкой песка глиняную массу продавить сквозь сито!

Проверка готовности глиняного раствора

Сразу после замеса проверяем текучесть раствора. Если ложбина за кельмой рвется (поз. 1 на рис.), воды нужно добавить. Если заплывает (поз. 2), нужно раствор отстоять, а выдавленный шлам (поз. 4) аккуратно слить в мерную посуду. Сравнив объем шлама с количеством воды, которым изначально затворялась глина, получим точную ее дозу на рабочий замес. Если же воды пришлось сразу точно в меру, за кельмой потянется ровный след с четкими краями, поз. 3.

Осталось уточнить долю песка. Это делается омакиванием кельмы. В случае пережиренного раствора, тощие мы исключили ранее, на кельме останется сплошной струйчатый слой, поз. 5, тогда нужно добавить песка. Самый лучший раствор – чуть-чуть зажиренный, от него на кельме остается тонюсенький слой с узорными разводами, сквозь который просвечивает металл, поз. 6.

Experimentum crucis

В переводе с латыни – проба крестом, т.е. решающий опыт. Вполне ли адекватны результаты предыдущих опытов? Не слишком ли загрязнены глина, песок и вода органикой? Будет ли раствор достаточно прочным и липким?

Как готовить песок?

Самокопаный песок сначала просеивают, но ячея сита должна быть уже в 1-1,5 мм. Так получается нужный набор фракций и устраняется крупный мусор. Однако главная опасность от природного песка для печного раствора – органика. В т.ч. и живая. Ходы между песчинками населяет множество мельчайших организмов;

Промывка песка

В промышленности от песчаной органики избавляются разными способами, в основе которых нагревание и/или высушивание. Нам, если есть своя вода, можно обойтись без энергозатрат. Способ полного избавления песка от органики давно изобретен аквариумистами и проверен десятилетиями, если не столетиями; аквариумные рыбки – создания очень нежные. Производительность его невысока, но за день-два намыть песка на печку можно.

Как вы уже догадались, способ этот – промывка текучей водой. Но не просто, а в специальном аппарате (см. рис.), его можно сделать из оцинковки или обрезка любой трубы диаметром 150-200 мм; на агрегат из бочки напора воды в водопроводе не хватит. Высота колонны – 3 диаметра, начальное наполнение сырьем – на 1/3.

Готовим рабочий раствор

Для приготовления рабочего раствора понадобится уже некоторый самодельный инструмент: весёлко и боёк. Первое – обтесанная в виде весла строганая доска, а боёк – щит из досок примерно 1,5х1,5 м. Весёлком глину месят в больших количествах, кельмой тяжело, очень уж она вязкая. На боёк будем выкладывать рабочую порцию, чтобы брать удобнее было и шлам стекал.

Бить или не бить?

Вообще-то боёк предназначен для битья сырой глины и наворачивания на нее песка. Мы на этих процедурах останавливаться не будем. Битая глина идет на саман и глинобитные изделия, они поэтому так и называются. Для печной глины битье редко применяют даже добросовестные шабашники: оно не удаляет полностью мусор, и как наворачивать на глину песок, если его, к примеру, нужно добавить всего 1/4?

Как нужно готовить

В небольших количествах однократно, напр. на 1 печь, глиняный раствор готовится, как и пробный: заквашивание – сито – замес с песком – отстаивание, см. выше. Только лопатить глину лучше всего в лохани весёлком, сито взять проволочное, под сборник/отстойник пустить бочку, а к месту работы доставлять рабочие порции ведрами. Если бочку-сборник накрывать крышкой, раствор в ней будет храниться месяцами не теряя качества.

Творильный стан для глиняного раствора

Если раствор требуется с значительных количествах постоянно, то его приготовление лучше производить на твориле. В данном случае это не дверца топки, а творильный стан: 3 ящика, расположенные друг над другом уступом и соединенные лотком, см. рис. В верхнем ящике с выдвижным днищем – творильном – глину затворяют водой и вымешивают с добавлением песка.

Затем днище выдвигают, раствор сползает в средний ящик – сито; его дно из проволочной сетки с 3-мм ячеей. После процеживания каждой порции из сита выбирают крупный мусор, а счищенную с сетки липкую массу дополнительно продавливают сквозь сито с ячеей в 1,5 мм (использовать песочное сито нельзя!) и хранят в плотно закрытой таре: это ценный материал для зажирнения тощих глин или на продажу.

Сползший в сборник процеженный раствор первоначально накапливается в его отстойной половине. Когда на поверхности массы покажется шлам, перегородку можно приподнять и выбрать раствор, в котором воды ровно столько, сколько нужно самой глине. А последующие порции пусть себе цедятся и дальше, шлам все равно выдавится наверх. Если еще и сетку в сите сделать съемной, то можно организовать непрерывный рабочий процесс.

Раствор для топки

Приготовление раствора для кладки топочной части печи имеет следующие особенности:

• Природную (сырую) глину выбирают белую, серую или слегка желтоватую наибольшей жирности, для чего из свиты берут несколько проб.
• Затощают до нормальной жирности шамотным песком или, так дешевле, смесью шамотного и кварцевого в пропорции 1:1 по объему.
• Максимально допустимая жесткость воды – 8 градусов.
• Пробы на прочность (шар и лепешка) не нужны, т.к. прочность обеспечивается исходным качеством материалов.