Книги по строительству и ремонту

 Кладка печей своими руками

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В печных работах применяют различные растворы и бетоны для кладки печи или ее отдельных частей, а также устройства фундаментов и некоторых частей печей. Растворы и бетоны имеют разное название и назначение.

РАСТВОРЫ

Раствор — это смесь вяжущего (или вяжущих) заполнителя  и  воды, предназначенная для связывания отдельных кирпичей, кусков камня, камней, блоков и  других материалов в  единое  целое. Растворы бывают глиняные, известковые,   цементные,   сложные  или   смешанные и известково-гипсовые. От правильности приготовленного раствора зависит качество печной кладки или штукатурки.   Раствор   может   состоять   из одного   вяжущего   и   заполнителя   или двух вяжущих и заполнителя. Первые — это   простые   растворы,   глиняные,   известковые или цементные и обозначаются  1:1, т. е.  на одну массовую часть вяжущего    (стоит   на   первом   месте) берут одну массовую часть заполнителя (стоит на втором месте). Эти составы могут быть 1 : 1; 1 : 1,5; 1 : 2; 1 : 2,5; 1 : 3 и т. д. Сложные растворы — цементно-известковые состоят из двух вяжущих и одного заполнителя. На первом месте стоит цемент, на втором известковое тесто, на третьем заполнитель, например, 1:1:6, 1 : 2 : 8 и т. д. Марка раствора зависит от марки цемента.

Известково-гипсовые растворы приготавливают из известкового раствора с добавлением небольшого количества гипса для придания раствору прочности и быстроты схватывания.

Напоминаем, что не всегда массовые части берут целыми единицами, иногда и десятыми долями.

Растворы должны иметь пластичность, удобную для укладки, и соответствующую прочность. Жирные растворы более пластичны, но при высыхании образуют трещины. Тощие растворы неудобны для работы и не обладают нужной прочностью. Растворы средней пластичности, или так называемые нормальные, в которых в норме вяжущее и заполнитель, удобны для работы, прочны, не трескаются при высыхании и дают минимальную усадку. Густоту раствора в зависимости от назначения регулируют количеством вливаемой воды.

Хранят растворы закрытыми во избежание засорения.

Известковые, цементные и сложные растворы имеют в своем составе щелочь, разрушающую кожу рук, поэтому наносить их следует только инструментом.

Вода, применяемая для приготовления растворов, гашения извести, замачивания кирпича и различных камней, должна быть чистой, без примесей, солей и кислот. Лучшей водой считается дождевая, снеговая, речная, колодезная и водопроводная. Применение жесткой воды в печных работах, воды из луж и загрязненных озер недопустимо. Лучше всего качество воды для строительных работ проверить в лаборатории.

Глиняный раствор должен иметь хорошую пластичность и прочность при высыхании, не трескаться и не давать большой усадки.

Для приготовления глиняного раствора лучше всего использовать кирпич-сырец заводского изготовления. Для этого его размачивают и процеживают через частое сито, не добавляя песок. Воды наливают столько, чтобы получить раствор нужной густоты до так называемого рабочего состояния. От приготовления глиняного раствора зависит качество печной кладки.

Часто пишут и говорят, что на одну массовую объемную часть глины следует брать две или две с половиной массовые части песка, но такие рекомендации не всегда соответствуют действительности. Качество глины может определить опытный печник. Застройщикам, которые хотят приготовить хороший глиняный раствор, следует проверить его, подобрав соответствующий состав из глины и песка. Для этого берут пять одинаковых порций глины (по 0,5 или 1 л), добавляют воды столько, чтобы получилось крутое глиняное тесто, которое хорошо уминается пальцами и не прилипает к рукам. Первую порцию оставляют в чистом виде, во вторую добавляют 10% песка, в третью—25, в четвертую —75 и в пятую —100%. При добавлении песка глина становится гуще и в нее добавляют воду для того, чтобы она хорошо уминалась пальцами. При испытании жирной глины количество песка для второй порции составит 50%, третьей —100, четвертой —150 и пятой—200%-

Каждую порцию глины перемешивают до полной однородности. Получив тесто требуемой густоты, приступают к его испытанию.

При упрощенном способе испытания из приготовленных образцов делают по два-три шарика диаметром 50 мм и две-три лепешки из таких же шариков толщиной 20...30 мм. Шарики и лепешки сушат 8—10 суток в помещении без сквозных ветров. Раствор считается годным в том случае, если высохшие шарики и лепешки не растрескиваются, а шарик при падении с высоты 750... 1000 мм не рассыпается. Из «жирного» раствора лепешки и шарик растрескиваются по краям, из «тощего» шарик при падении рассыпается, на лепешках нет трещины, но от небольшого нажатия они также рассыпаются.

При улучшенном способе проверку проводят двумя путями. В первом случае из приготовленной порции глины скатывают два-три шарика диаметром 50 мм, которые помещают между двумя строгаными дощечками и давят на них до тех пор, пока на шарике не образуются трещины. В зависимости от характера трещин определяют качество или пластичность глиняного раствора. Шарик из «тощей» глины (суглинка) при незначительном нажиме рассыпается на куски, на шарике из глины малой пластичности при сжатии на '/Б— 'Л диаметра образуются большие трещины (рис. 1). При сжатии шарика из глины средней пластичности на '/з диаметра на нем образуются трещины такой же формы. При сжатии шарика из высокопластичных глиняных растворов на '/г диаметра на нем образуются тонкие трещины (рис. 2). Для изготовления кирпича или приготовления глиняного раствора для кладки печей лучше всего использовать раствор средней пластичности. В тощие растворы следует добавлять жирную глину, в жирную — песок.

При проверке вторым способом из глиняной массы, из которой были изготовлены шарики, раскатывают руками «жгутики» (колбаски) толщиной 15...20 мм и длиной 200...250 мм, растягивают их (рис. 3) или сгибают в виде кольца вокруг палки или скалочки диаметром 40...50 мм (рис. 4). Жгутик из тощей глины почти не растягивается и дает неровный разрыв, а при сгибании вокруг скалки образует много трещин и разрывов (рис. 3, 4, а). Жгутик из глины средней пластичности (кирпичные глины) растягивается плавно и обрывается, когда толщина в месте разрыва достигает 15...20% его диаметра, а при сгибании в местах сгиба образуются мелкие трещины (рис. 3, 4, б). Жгутик из пластичной и высокопластичной глины плавно вытягивается и постепенно утончается, образуя на месте разрыва острый конец, а при сгибании не дает трещин (рис. 3, 4, б).

Испытание по любому способу следует проводить два-три раза. При этом шарик раздавливают, жгутик растягивают и сгибают. Это позволяет выбрать глину средней пластичности, пригодную для изготовления кирпича-сырца и глиняного раствора. Раствор из такой глины хорошо выдерживает нагревание до 8ОО...1О0О°С, не теряет прочности и не выделяет вредных испарений (например, запаха глины). От нагревания и остывания раствор изменяет свой объем одинаково с кирпичом и тем самым не расстраивает печную кладку, не вызывает образования различных трещин и выкрашивания швов. Это сохраняет печную кладку на длительное время.

После подбора состава для глиняного раствора приступают к заготовке материалов, отмеряя их массовыми частями.

Для кладки печи требуется глиняный раствор в количестве Vi3—Vio объема печи при измерении ее по наружному размеру. Потребность в растворе подсчитывают в литрах или ведрах, стандартный размер ведра равен 10 л. Так, для приготовления процеженного раствора на 100 штук кирпича, укладываемого в плашку при швах разной толщины, требуется: на 10 мм —40 л, 9—36, 8—32, 7—28, 6—24, 5—20, 4—16, 3—12, 2—8 л. При кладке любой печи следует ориентироваться на эти данные.    При    кладке    русских    печей потребность   в   растворе    повышается.

Еще раз напоминаем, что печную кладку следует выполнять на самых тонких швах (2...3 мм). Толстые швы не только требуют большого количества раствора, но и опасны в пожарном отношении. Чтобы получить тонкие швы, раствор или его составляющие (глину и песок) просеивают через сита с ячейками сечением не реже 3X3 мм. Можно просеивать по отдельности глиняное тесто и песок.

Если купить такое сито в магазине трудно, его можно сделать из листа жести, кровельной стали или алюминия. Для этого отрезают кусок нужного размера и набивают в нем отверстия гвоздем диаметром 3 мм как можно ближе одно к другому, т. е. делают как бы терку. Этот лист крепят к деревянной рамке (теркой вниз).

Приготовление раствора из просеянных материалов. Вначале просеивают нужное количество песка через сито, кладут глину в ящик или бочку, заливают водой, разминают и оставляют для размягчения или размокания на одни-двое суток или больше, после чего еще раз хорошо перемешивают. При наличии комков глину оставляют для размокания еще на сутки. Затем ее еще раз хорошо перемешивают, а при необходимости разбавляют водой, чтобы получить глиняное тесто консистенции густой сметаны, а затем процеживают в другую емкость. Чем дольше находится глина в воде, тем она лучше размокает и становится пластичнее.

Приготовив нужное количество глины, приступают к приготовлению раствора, отмеривая глину и песок требуемыми частями и насыпая все не сразу одной общей массой, а отдельными слоями. Вначале насыпают слой песка, затем слой глины, на глину слой песка и т. д. Это делают для того, чтобы можно было перемешать материалы между собой до полной однородности. Перемешивают смесь лопатой, многократно перелопачивая. При необходимости в раствор добавляют воду в таком количестве, чтобы раствор получился как рыхлое тесто или как густая сметана, а при растирании между пальцами ощущался шероховатый слой песчинок, а не скользкая масса с отдельными песчинками. Нормально приготовленный раствор легко сползает со стальной лопаты и не растекается на ней. На таком растворе и выполняют печную кладку. Перед работой приготовленный раствор для однородности процеживают через частое сито. Хранят раствор в прочной посуде, накрыв ее толем, рубероидом, досками, фанерой и т. д., для предотвращения испарения влаги, попадания случайных предметов.

Глиняные растворы имеют низкую марку: в сухом состоянии —4...8 кгс/см2, во влажном — до 2 кгс/см2.

Для повышения прочности печной кладки в глиняный раствор добавляют 100...250 г поваренной (пищевой) соли (на одно 10-литровое ведро) или не более 3/4 л портландцемента (без соли) марки не ниже 400. Соль предварительно растворяют в небольшом количестве воды, вливают в приготовленный раствор и тщательно перемешивают. Цемент вначале затворяют водой до жидкой сметанообразной массы, которую вливают в глиняный раствор и тщательно перемешивают до полной однородности. Раствор с солью можно употреблять в любое время, а с цементом в течение 45...60 мин с момента приготовления. Растворы с добавлением соли или цемента лучше всего наносить кельмой или лопаткой.

Приготовление раствора из непросеянных материалов. Такой раствор приготовить гораздо легче. Однако в нем имеются крупные частицы, которые приходится удалять во время растирания раствора по кирпичу, т. е. во время кладки, а это снижает производительность и создает массу неудобств. Готовят раствор в следующем порядке. За одни-двое суток до начала приготовления раствора замачивают глину и разминают имеющиеся там комки. Затем на щите-бойке, т. е. деревянном щите (на земле хуже), насыпают грядкой отмеренное количество песка. Вдоль грядки по ее середине прокладывают канавку и заполняют требуемым количеством глины. Постепенно с грядки засыпают в глину песок и все перемешивают стальной лопатой так, чтобы раствор с нижнего слоя поднимался вверх, т. е. перелопачивают. Этот процесс выполняют до тех пор, пока раствор не станет совершенно однородным. Затем его собирают в грядку и деревянной лопатой (можно изготовить как весло) раствор «рубят» — наносят ребром лопаты по грядке частые удары, отрубая тонкие полоски раствора. От этого раствор не только перемешивается,  но  и  размягчаются   (разбиваются) отдельные комки. Ширина грядки 300... 350 мм, высота 200...250 мм. Удары при «рубке» раствора наносят с такой силой, чтобы весло достигало деревянного настила, а удары приходились рядом друг с другом, т. е. от грядки отрезались бы ломти  раствора.

Эту операцию повторяют несколько раз, пока раствор полностью не перемешается и не будут размягчены все комки.

После этого в раствор добавляют воду до получения консистенции густого теста и еще раз перемешивают. В последний раз воду добавляют на рабочем месте перед началом печной кладки.

При нанесении руками глиняные растворы должны быть теплыми (подогревают или добавляют горячую воду). Это приятнее для рук, а кроме того, снижается ощущение холодного кирпича (если его замачивали в холодной воде). Кирпич желательнее замачивать в горячей воде.

Как бы тщательно не готовили раствор, в нем всегда остаются различные комки, крупные песчинки и мелкие камешки, которые приходится удалять в процессе работы. Некоторые печники для этого предварительно пропускают раствор сквозь пальцы, задерживая комки и песчинки в руках.

Как уже было сказано, этот раствор менее удобен в работе, чем из просеянных материалов. Толщина его швов составляет 8... 10 мм.

Известковый раствор применяют при кладке фундамента, трубы выше крыши и оштукатуривании конструкций, находящихся вблизи печей. Штукатурка, выполненная известковым и известково-гипсовым раствором на фасадах многих зданий, служит более 400 лет, а больше сотни лет — обычное явление. Так, здание «Манежа» в г. Москве оштукатурено более 160 лет назад, а Останкинский дворец-музей — 180 лет. Но это возможно только при правильном гашении извести и строгом соблюдении технологии.

Для придания прочности и быстроты схватывания в известковые медленно схватывающиеся растворы добавляют цемент или гипс.

Начало схватывания с цементом наступает через 45 мин, с гипсом через 6 мин или более.

Внутренние стены помещений оштукатуривать лучше всего известково-гипсовым раствором. Для определения сроков гашения извести от трех больших кусков откалывают по три кусочка размером вполовину спичечного коробка и кладут в баночки или стаканы (по одному в каждый), наливают воду до высоты кусочков и засекают время. Зная время начала гашения, можно приступать к превращению в тесто всей извести.

Небольшое количество извести гасят в любой посуде, насыпая 'Д ее объема, так как при гашении она увеличивается в объеме в три — пять раз. При большом количестве известь лучше гасить в гасильном ящике и сливать в творильную яму. Яму роют в земле и обшивают ее стенки и дно досками. Гасильный ящик ставят около ямы или над ней и прорезают в нем отверстие, которое закрывают задвижкой для сливания загашенной извести, которую желательно пропускать через сито с ячейками не реже 5X5 мм или чаще.

За счет испарения излишней воды и впитывания ее грунтом слитое известковое молоко через сутки практически превращается в тесто. Известковое тесто закрывают досками, поверх которых насыпают слой просеянного песка толщиной 250...300 мм, и выдерживают в таком виде минимум три недели, а затем применяют в дело. Если известь предназначена для длительного хранения, то для того, чтобы в зимнее время она не замерзла, на песок насыпают землю слоем 500 мм или больше.

Нарушение данных рекомендаций при гашении извести снижает качество известкового теста и уменьшает его объем.

Быстрогасящуюся известь-кипелку гасят так. В гасильный ящик насыпают на ' /4 его высоты известь, наливают воду наполовину высоты ящика. С появлением паров воды известь тщательно перемешивают, одновременно разбивают комки или отдельные куски, чтобы они быстрее гасились, и по мере необходимости добавляют воду. В загашенную известь добавляют воду в таком количестве, чтобы получилось известковое молоко, которое оставляют на некоторое время и затем сливают в творильную яму. В творильной яме известковое молоко быстро густеет за счет гашения в ней мелких непогасившихся в гасильном ящике частиц и впитывания воды грунтом.

В загустевшую известь добавляют воду,   перемешивают   до   полной   однородности, дают ей время загустеть и только затем накрывают досками или вначале просеянным песком, а затем досками.

Среднегасящуюся известь насыпают в гасильный ящик примерно на 1/4 его высоты, заливают водой до половины насыпанного слоя. Воду льют так, чтобы смочить известь. Как только начнется гашение (над ящиком появятся водяные пары), известь постепенно перемешивают, разбивая отдельные куски, и добавляют немного воды, чтобы известь не высыхала и не охлаждалась. После гашения все тщательно перемешивают, добавляют воду, а полученное известковое молоко выдерживают в течение часа и сливают в творильную яму.

Медленногасящуюся известь насыпают в гасильный ящик на '/4 его высоты и медленно увлажняют (лучше всего распыленной струей воды из лейки) до тех пор, пока в извести появятся трещины. После этого известь поливают небольшими порциями воды (большие могут охладить известь) и все перемешивают, разбивая большие куски. После гашения известь разбавляют водой до густоты известкового молока, все тщательно перемешивают, выдерживают не менее часа и сливают в творильную яму.

Большие куски извести перед гашением следует разбивать на более мелкие для засыпки в ящик.

После некоторой выдержки из известкового теста приготавливают известковый раствор. Растворы бывают нескольких видов. Нормальные растворы имеют ровно  столько вяжущих,  чтобы заполнить пустоты между зернами заполнителя (песка). Допускается иметь на 5% больше вяжущих, чем пустот в песке. Такие растворы удобны в работе, хорошо разравниваются тонкими слоями, высыхая, дают минимальную усадку и не трескаются.

Жирные растворы имеют избыток вяжущих, на 10% превышающих пустоты между зернами заполнителя. Эти растворы хороши для работы, но, высыхая, трескаются и требуют больше вяжущего, что приводит к их перерасходу.

Тощие растворы имеют вяжущих меньше, чем пустоты между зернами заполнителя. Они менее удобны в работе, так как хуже разравниваются. Высыхая, они не трескаются, но имеют пониженную прочность по сравнению с нормальными растворами.

Для определения жирности раствора его перемешивают строганым веслом в ящике и постепенно добавляют песок. Если раствор не прилипает к веслу толстым слоем, а только пачкает его,— раствор тощий. Если раствор прилипает к веслу в виде небольших отдельных сгустков, он нормальный по жирности. Если же к веслу прилипает много раствора,— раствор жирный (рис. 5). В тощие растворы добавляют известь или в известь насыпают меньше песка, в жирные, наоборот, добавляют больше песка.

В зависимости от качества извести известковые растворы могут иметь следующее соотношение известкового теста и заполнителя: 1:1; 1 : 1,5; 1:2; 1 : 2,5; 1 : 3; 1 : 3,5 и 1 : 4.

Для приготовления раствора известковое тесто поливают водой, перемешивают до получения сметанообразной массы, добавляют небольшими порциями песок, все опять перемешивают и по налипанию раствора на весло определяют его качество.

Известковый раствор можно хранить несколько суток. При загустении раствор разбавляют водой.

Схватывается такой раствор от поглощения из воздуха углекислоты и испарения воды из теста. Сушат его жаровнями, в которых сжигают древесный  уголь,   выделяющий  угарный   газ.

Известково-гипсовый раствор быстро схватывается, поэтому готовят его небольшими порциями, которые называются заводками. Обычно порция раствора не должна превышать 5 л. Схватившийся раствор нельзя перемешивать и употреблять в дело, так как он отмолаживается и теряет способность к твердению и не имеет прочности.

Готовят раствор из известкового (нормального по жирности) раствора и гипса. Обычно на одну объемную часть гипса берут от двух до четырех объемных частей раствора. Чем больше раствора, тем слабее штукатурка. Такими растворами штукатурят поверхности около печей и труб.

Для приготовления порции раствора или заводки в ящик наливают небольшое количество воды, насыпают тонким слоем гипс, который, проходя сквозь воду, смачивается и легко перемешивается   до   сметанообразной   массы.   В полученную массу добавляют известковый раствор, все быстро перемешивают и немедленно используют. Можно также вначале насыпать в ящик гипс, затем налить воду и быстро перемешивать.

Цементно-известковый раствор (сложный или смешанный). Он состоит из двух вяжущих и заполнителя. При добавлении в цементный раствор известкового теста он становится пластичным и удобным в работе. Такой раствор применяют для кладки фундаментов и труб выше крыши. Наносят раствор тонкими слоями при кладке печей требуемой толщины.

Составы цементно-известковых растворов (цемент: известковое тесто: песок) в объемных частях: 1:1:6; 1:2:8; 1 : 2 : 9; 1 : 2 : 11; 1 : 3 : 12; 1 : 3 : 15. Марка раствора зависит от марки цемента (табл. 1).

Приготовить раствор можно несколькими способами. В первом случае делают из цемента и песка сухую смесь, отмеряют нужное количество известкового теста и воды, все перемешивают до получения известкового молока, которое процеживают через частое сито, и затворяют на нем цементную смесь. В другом случае из известкового теста готовят известковый раствор, добавляют цемент и все перемешивают. При необходимости добавляют воду. Можно смешать цемент с водой до густоты сметаны, постепенно добавляя его в известковый раствор и перемешивая до полной однородности. Такой раствор применяют в дело в течение часа с момента приготовления.

Цементный раствор используют для кладки фундаментов и труб выше крыши, а также оштукатуривания труб. Цементный раствор прочный, но жесткий, медленно схватывается. Употреблять в дело его следует в течение часа.

Составы растворов бывают от 1 : 1 до 1:6, т. е. на одну объемную часть цемента берут от одной до шести частей песка. Растворы в соотношении 1 :4 и больше достаточно жесткие и наносить их неудобно. Растворы 1 : 3 мало-во допрово димые.

Готовят раствор так. Отмеривают дозами цемент и песок, перемешивают или гарцуют их и просеивают через сито. Приготовленную сухую смесь затворяют   водой   до   нужной   густоты.