Глиняный раствор для печей: готовим смесь для кладки и штукатурки

Состав шамотной глины

Главный компонент шамотного глиняного раствора — обожженный каолин (шамот). Каолин — природная глина, осадочная горная порода. Это очень вязкий, пластичный материал.

Каолиновая глина состоит из каолинита. Химическая формула этого минерала — Al4(OH)8. Глина содержит примеси:

• оксиды калия, магния, кальция, натрия;
• гидроокислы железа, титана и их сульфиды.

Каолинит подвергают обжигу при температуре 1300-1850 градусов Цельсия. При нагреве из формулы минерала удаляется связанная вода и получается шамот. В процессе обогащения и обжига сульфиды и гидроокислы титана и железа удаляются.

Обожженная масса частично спекается и теряет пластичность, материал после термической обработки приобретает свое главное качество — огнеупорность. Куски полученного шамота измельчают до тонкодисперсного состояния и до щебня с размером обломков 0,5-2,5 мм. В зависимости от технологии обжига получают два вида шамота:

• высокоотожженный (водопоглощение — от 2 до 10% воды);
• низкоотожженный (водопоглощение — до 25% воды).

Справка. Обычная глина содержит не только каолинит, но и другие глинистые минералы. Количество конституционной воды достигает 14%. Низкая (по сравнению с шамотом) жаропрочность обычных глин связана с их разнородным составом и большим количеством связанной воды.

Путь к отличному результату

Добавив песок, вливают небольшими порциями воду и начинают перемешивать до превращения компонентов в однородную смесь консистенции сметаны. Полученная смесь должна отставать от мастерка, медленно сползая. Она не должна оставлять больших следов.

Качественная огнеупорная смесь будет оставаться пластичной, не расслаиваясь и кладка на ее основе будет достаточно прочной. Раствор не имеет больших кусков глины или сгущений. Если камнем надавить на нанесенную смесь, она скроет все недостатки кладки и позволит кирпичу плавно перемещаться по постели.

Добротный раствор не нуждается в дополнительных компонентах.
Но если есть сомнения в том, насколько прочным получился раствор для кладки, можете внести туда поваренной соли около 10-15 г на литр. Можно бухнуть в него половину мастерка цемента М150 на ведро смеси. Не забывайте, что цемент снизит возможности по ремонту полученной кладки, а соль может привести к высолам (белым пятнам). Пластичность можно увеличить с помощью жидкого стекла, которого требуется немного: от 1 до 3% объема.

Смешивать раствор из глины и песка стоит с соблюдением техники безопасности, не допускать попадания посторонних предметов. Тогда в процессе кладки удастся добиться нужной толщины шва.

Этапы приготовления глины

Для домашних мастеров очень важно знать, как приготовить шамотную глину для кладки печей. Для этого можно воспользоваться следующей схемой:

• Берут упаковку порошка и засыпают ее в заранее приготовленную емкость.
• Заливают порошок водой и оставляют для набухания на трое суток.
• По истечении этого времени вновь доливают воды и одновременно перемешивают глину. Процесс продолжают до получения однородной массы.
• В некоторых случаях допускается добавление песка.

В процессе работы с глиной необходимо постоянно перемешивать раствор, от этого зависит качество работы

Кроме того важно обратить внимание на консистенцию раствора, в слишком густой состав рекомендуется добавлять воду, в жидкий – порошок. Особенно важно выполнение этого условия при кладке печи с использованием огнеупорной глины

Количество воды в растворе играет важную роль: сухой состав крошится и осыпается, жидкий – стекает по рабочей поверхности

Поэтому очень важно знать, как развести шамотную глину для кладки печей. При расчете используемой воды следует учитывать, что раствор нормальной консистенции напоминает густую сметану

Как сложить топку печи своими руками

Топка печи состоит из поддувала (зольника) с дверцей, колосниковой решетки и топочной камеры (топливника) с дверцей.

Размеры определяются исходя из объема дров для одновременной загрузки. По ширине топочная камера равна её дверце или немного шире с обеих сторон.

Высота топливника должна способствовать полному сгоранию топлива, что достигается наличием в камере свободного места после загрузки дров. Рекомендуемая высота 80—100 см.

Справка. Глубина печной топки должна вмещать горючий материал по длине, иных ограничений нет.

Топочная камера соединяется с зольником посредством колосниковой решетки. Последняя предназначена для подачи воздуха во время горения и сбора золы. При установке решетки необходимо её заглубить ниже уровня топочной дверцы, чтобы не допустить выпадения на пол горящих углей.

Топливник должен иметь скосы в направлении колосников для перемещения золы в поддувало. Зазор между кладкой и колосниковой решеткой должен быть не менее 5 мм, чтобы исключить разрыв кирпича в результате разности расширений кирпичного материала и металла при высокой температуре.

Выбор материалов для кладки и перекрытия, чем обработать конструкцию

Конструкция изготавливается из глиняного красного кирпича с облицовкой (футеровкой) огнеупорным материалом

При выборе кирпичного материала необходимо обратить внимание на то, чтобы он не был пережжёным или с трещинами. Качественный кирпич, подходящий для печной кладки, имеет ровные грани, острые кромки и равномерный цвет, при постукивании раздается чистый почти металлический звук

Внимание! Силикатный кирпич для строительства устройства не подходит. Потребуются следующие материалы:

Потребуются следующие материалы:

• красный кирпич — для стен;
• огнеупорный и клиновидный (шамотный) кирпич — для футеровки и формирования перекрытия;

Фото 1. Огнеупорный кирпич, использующийся для кладки топки печи. Перед применением материала необходимо убедиться в его целостности.

• глина, песок, вода — для раствора;
• чугунная колосниковая решетка;
• дверцы топочной камеры и поддувала;
• стальные полосы или проволоки — для крепления дверок;
• асбестовый лист — для несгораемой прокладки между кладкой и дверцами.

Для соединения печной кладки можно купить готовую смесь или приготовить раствор самостоятельно. В зоне высоких температур применяются составы исключительно из красной глины, песка и чистой воды. Качество раствора зависит от вязкости, пластичности и жирности глины. Песок для постройки должен быть без грязи и примесей.

Подготовка инструментов

Изготовить конструкцию своими руками позволит необходимый набор инструментов:

печной молоток;

• мастерок — для нанесения раствора;
• большая емкость — для приготовления раствора;
• строительный уровень — для контроля правильности кладки;
• измерительные приборы — линейка, рулетка, угольник;
• отвесы — для определения наружного контура.

Как правильно перекрыть топку и сделать свод кирпичной печи

Для возведения топки должна быть определена точная схема будущей печи и заложен фундамент со слоем гидроизоляции.

Перед кладкой на раствор нужно собрать конструкцию без него — для точной подгонки кирпичей по размеру.

Поэтапно постройка выглядит так:

• Готовят раствор.
• Первый ряд укладывают на фундамент без зазоров и образуют под печи.
• На втором ряду начинают формирование зольника и крепление его дверцы. Для этого размечают центр будущей топки и размещают поддувало строго под ним. Через отверстия в рамке дверцы пропускают гибкую проволоку и скручивают её концы жгутом. Проволочные жгуты закрепляют в слое кладки.
• Формируют контур поддувала и место укладки колосниковой решетки.
• Закрепляют топочную дверцу при помощи проволоки. Рамку дверцы изолируют прокладкой из негорючего материала.
• Формируют стены топливника и свод с отверстием для подсоединения дымохода.
• Выполняют футеровку топочной камеры огнеупорным кирпичом.

Важно! При постройке нельзя перевязывать простой кирпич и огнеупорный из-за разного коэффициента расширения. При нагревании такая кладка лопнет

Варианты использования материала

Из глины делают огнеупорные кирпичи. Её используют для приготовления штукатурных и кладочных растворов. Третий вариант применения — изготовление поделок, сувениров, декоративной посуды.

Термостойкий кирпич

Этот штучный стройматериал продаётся в готовом виде. Сделать самостоятельно огнеупорный кирпич в домашних условиях не получится, так как сложно соблюсти геометрическую точность и обеспечить нужную температуру обжига. Кирпич для печей маркируется буквой «Ш». Он гораздо дороже обычного, поэтому используется только для кладки топочной части. Остальную часть печи выгоднее сделать из обычного рядового кирпича.Кладочный раствор приготавливают из обожжённого каолина, так как у него такой же коэффициент расширения, как у шамотного кирпича. Расход раствора — около 30 л на 100 шт.

Штукатурная смесь

Штукатурную смесь из шамота делают, как из другого сухого сырья. Консистенция — наподобие густой сметаны. Смесь используют для первичной отделки, а также для восстановления участков, на которых шпатлевка отслоилась или потрескалась. Компоненты для замешивания раствора:

• 7 кг карьерного песка;
• 2 кг шамотной глины;
• 1 кг цемента.

Воды берут столько, чтобы добиться нужной густоты. Для нанесения нужно использовать 2 шпателя, средний и широкий. Раствор накладывают снизу вверх, разравнивая и подбирая лишнее. Заглаживать неровности лучше сразу. Когда раствор начнёт застывать, сделать это будет труднее.

Толщина штукатурного слоя не должна превышать 2−3 мм. Смесь наносят на сухой кирпич. Когда вся поверхность оштукатурена, её оставляют для окончательного застывания. Сколько на это нужно времени, зависит от вида смеси. Обычно производитель указывает время затвердевания на упаковке. К финишной облицовке приступают, когда штукатурный слой полностью высохнет.

Работа со смесью для кладки

Раствор замешивают из смеси глины и песка в пропорции 1:1. Удобно использовать 40-литровый бак — в нём легче перемешивать массу. Консистенцию проверяют так: набирают немного смеси на мастерок и наклоняют. Готовая масса должна не стекать, а сползать. Если она держится неподвижным комом, нужно влить ещё воды, а когда смесь слишком жидкая — добавить поровну песка и глины. Кладку делают, как обычно, стараясь, чтобы раствор полностью заполнял горизонтальные и вертикальные швы. Если остаются углубления, впоследствии их нужно будет заделать шпаклёвочной смесью на основе такой же глины

При наведении кладочной смеси важно обеспечить вентиляцию в помещении и следить, чтобы частицы раствора не попали на кожу и особенно в глаза

Декоративная керамика своими руками

Огнеупорная смесь подходит для изготовления красивых поделок, которые можно даже не обжигать — они и без этого не будут трескаться и сохранят форму в течение нескольких лет, если не держать их в сырости. Такими уникальными свойствами обладает только шамотная глина. Своими руками изготовить поделку несложно.

Смесь для декоративных изделий делают из 4 кг шамотного порошка и 6 кг простой глины, которую можно набрать в карьере, на берегу водоёма или у себя на участке. Компоненты перемешивают, добавляют воду, чтобы получилась консистенция средней по густоте сметаны, и оставляют на несколько дней. После этого можно делать отливку.

Форму для изделия, куда будет закладываться раствор, художник подготавливает заранее. Отливка должна отстояться в течение 2 суток. Заготовка будет застывать быстрее, если в раствор добавить немного клея ПВА. Цемент добавлять нельзя, он ухудшит качество изделия. Застывшую отливку вытаскивают из формы и помещают в печь. После термообработки её можно раскрасить и покрыть лаком.

Для массивной скульптуры раствор делают немного гуще, но он должен быть эластичным. Для сложных фигур, требующих долгой работы, в основу добавляют жидкое стекло, чтобы смесь дольше не застывала. Скульптуру изготавливают с применением каркаса, иначе кусок глины может отломиться под своим весом. Закончив формирование изделия, его оставляют на 2 суток, потом обжигают. Если сделать термическую обработку раньше, поверхность покоробится, а изделие утратит первоначальную форму.

Обжиг керамической посуды выполняют обязательно, если предполагается использовать её по назначению. Температура во время термообработки должна быть не выше 1320 °C. При дальнейшем повышении состав начнёт плавиться, и шамотная смесь преобразуется в керамику. Таким же способом изготавливают художественные изразцы для украшения печей и каминов.

Технические параметры и свойства

Характеристики шамотной глины у каждого производителя должны соответствовать нормативам ГОСТ 6137-8, который определяет основные параметры продукта:

• цвет сухой шамотной смеси – серый, по структуре продукт сыпучий, без комков и крупных конгломератов;
• фракция зерен по диаметру – приблизительно 2 мм;
• высокожженый шамот имеет коэффициент поглощения влаги от 2 до 10%;
• низкожженый шамот имеет коэффициент степени влажности в пределах 25%;
• общая влажность продукта не должна превышать 5%;
• температура плавления находится в диапазоне от 1550 до 1850°C.

Срок годности сухого шамотного состава не превышает 3 лет, при хранении его в сухой и плотно закрытой упаковке. Шамотные глиняные смеси применяют для кладки печей, каминов, дымоходов.

Обоженный каолин обладает следующими полезными свойствами:

• высокая степень устойчивости к высоким температурным режимам дает возможность применять продукт для обустройства каминов, печей, а также дымоходов;
• глина способна пропускать сквозь себя влагу, тем самым удерживая комфортный микроклимат в помещении;
• при кладке глина используется в виде раствора, который обладает высокими адгезивными свойствами;
• натуральный состав глины является абсолютно безопасным продуктом для здоровья человека и окружающей среды;
• срок службы глины длительный, и в процессе эксплуатации материал не растрескивается и не крошится.

Основными физическими свойствами шамотной глины является ее огнеупорность, хорошая пластичность, способность к спекаемости и огневой усадке.

Пластичность – под этим термином у увлажненного шамотного состава подразумевается возможность при приложении небольших усилий видоизменять заданную форму, при этом смесь остается в своем пластичном виде и не растрескивается. У глины пластичные свойства проявляются только при условии контакта с водой, причем в небольших количествах. Свойства пластичности находятся в зависимости от состава минералов, входящих в структуру глины, а также от размера частиц. В условиях нагревания до 150°C пластичность смеси носит обратимый характер. Однако если после окончания дегидратационного процесса нагреть шамот до 500-600°C, то обратимость пластичности будет утрачена. Если требуется снизить пластичность, то к глине добавляются так называемые отощители в виде кварца, шамотного песка. Кроме того, излишняя пластичность может быть снижена путем добавления малопластичных глин другого состава.

Чтобы получить изделие по заданным размерным и объемным параметрам, при формовании необходимо учитывать процент усадки и увеличивать параметры заготовки. Процесс усадки у шамотной глины начинает происходить уже при температуре от 600°C, он протекает довольное длительное время. Происходит этот равномерный процесс до того момента, когда температура не повышается до 1000°C. После этого рубежа усадка идет наиболее интенсивно и продолжается до температуры 1300-1400°C, после достижения этой отметки усадка останавливается.

• Температура спекания – это показатель температурного режима, при действии которого глиняная смесь утрачивает способность к впитыванию влаги, то есть она спекается. Огнеупорный шамотный состав и все изделия, выполненные из него, спекается без расплавления и деформации, не утрачивая способность к огнеупорности.
• Огнеупорность – под этим термином понимают свойство глиняной смеси не расплавляться под воздействием температурных режимов в пределах 1580°C. Такая огнестойкость у глины достигается из-за малого процента содержащихся в ней посторонних примесей. Подобный тип глины используется при изготовлении жаропрочных изделий, в том числе фаянса или фарфора.

Благодаря своим огнеупорным качествам глина чаще всего востребована для выполнения кладки печей. Кроме того, из этого материала изготавливается огнеупорный кирпич, необходимый для выкладывания печи изнутри, то есть для формирования топки. Эта же глина применяется и в качестве кладочного раствора, так как имеет хорошую адгезивную способность к поверхностям. Кроме использования шамотной глины в печном деле, она используется и для обмазок в виде огнеупорных масс и мертелей. Для этих целей применяют марки ПГБ или ПГА.

Проверка качества раствора

Первое тестирование проводится перед приготовлением глины для кладки печи. Чтобы раствор вышел качественным, нужно точно выявить жирность глины. Он этого будет зависеть, какие дополнительные составляющие потребуются.

Насколько жирная глина для печки выявляется следующим образом:

1. Небольшое количество глины – приблизительно 1 кг – тщательно очищают одним из описанных методов и отмачивают несколько дней.
2. Полученную массу разделяют на пять одинаковых частей. К первой ничего не прибавляют, вторую смешивают с 25 процентами просеянного песка, третью с 50 процентами, четвертую с 75 процентами и пятую со 100 процентами.
3. Каждую из частей замешивают раздельно. Если надо, добавляют немного воды до достижения пастообразной структуры. Определить готовность раствора можно руками. Если не пристает, смесь считается готовой.
4. Полученный материал проверяют на пластичность. Каждую из пяти частичек скатывают в шарик небольшого размера и сплющивают в лепешку. Все получившиеся образцы помечают этикетками, на которых указаны пропорции песка, и отправляют сушиться. На высыхание фрагментов потребуется 2–3 дня.
5. Тестируют получившиеся образцы. Лепешка не должна быть надтреснутой и разрушаться при сжатии. Если бросить ее на пол, она должна остаться целой. По итогам такого тестирования выявляется верная пропорция песчаного и глиняного компонентов.

Можно провести тестирование на жирность и пластичность и по-иному. Скатайте шарики диаметром около 3 см, каждый разместите между двумя тщательно оструганными досочками. Аккуратно, плавно надавите на верхнюю из них, проверьте состояние шарика. Если он сразу растрескался, составу не хватает жирности. Если трещинки произошли при половинном сжатии, смесь излишне жирная. При правильной пропорции компонентов большая часть образца сплющится, но не разрушится.

Правильно составленный раствор не трескается сразу после нанесения

Дополнительно печная глина тестируется и перед самим применением. Лучше переделать раствор, чем тратить время на возведение печки, которая рассыпется. Для проверки состав зачерпывают рукой и растирают пальцами. Качественный связующий раствор должен быть скользким и маслянистым. Опытные печники выявляют готовность состава на слух при замешивании.

Правильно сделанная смесь «шепчет» – издает своего рода шуршащий звук, и отстает от лопаты. Также можно опустить мастерок в смесь, вытянуть его, а затем перевернуть. Если налипнет толстый слой, состав излишне жирный, нужно разбавить песком. Если пласт раствора отпадет, есть избыток песка, надо добавить чистой глины.

Цена

Таким образом появится возможность прибрести продукт с доставкой на дом. При этом цена мертеля окажется фиксированной и вполне демократичной. К тому же, на сайте заодно можно узнать всю полезную информацию, полное описание товара с прилагаемой картинкой.

При покупке очень важным является расчёт требуемого материала. К примеру, сколько связующего элемента может понадобиться для сооружения печки из огнеупорного кирпича?

Эта задача решается совсем несложно. При выяснении количества закупаемого шамотного мертеля, обычно исходят из конструктивных особенностей. При тонкой величине кладочного шва, при расчётах необходимо использовать коэффициент 1/2.

То есть, на сто кирпичей, нужно закупить 50 кг кладочного порошка. Вместе с тем, толстый шов кладки предполагает подсчёты с коэффициентов 2/3. Так что несложно узнать, что при подобных особенностях конструкции из огнеупорного кирпича, на сто блоков понадобится 75 кг связующего материала.

Что же касается качества, для определённой марки продукта соответствующие показатели устойчивости к высоким температурам устанавливает ГОСТ. Мертель при изготовлении, по этой причине, строго соответствует предполагаемым характеристикам, среди которых, в том числе:

• прочность;
• незначительная электропроницаемость;
• малопористость;
• качественное сцепление с кирпичами.

Цифра, следующая за маркировкой «МШ» призвана указывать процентное содержание в составе смеси оксида алюминия. И чем выше данный показатель, тем более высокие температуры, отмеченный маркировкой, состав способен выдержать. Это отражается на стоимости продукта, который на прямую зависит от данного признака, а также прочих свойств мертеля.

МШ-28 менее термостойкий, но более востребованный у частных лиц материал, закупаемый обычно партиями поменьше. Поэтому стоимость его удобнее всего выразить в цифрах: от 380 до 600 рублей за мешок.

Какого производителя лучше выбрать? Обычно в отзывах рекомендуется высокопластичный мертель «Терракот». Применение данного продукта в практических нуждах обычно обеспечивает наилучший результат.

Однако, многие неопытные пользователи жалуются, что после кладки швы между кирпичами практически не слипаются, а сама поверхность неустойчива и шатается в моменты прикосновений.

Отличие шамота от обычного керамического кирпича

Шамотный кирпич не спутаешь ни с каким другим блоком, даже с другими огнеупорами. Преимущественно желтого или даже светло-желтого цвета, с белесым оттенком. Главное отличие шамотного кирпича — большое содержание окиси алюминия в разных химических формах и модификациях.

В сравнении с керамическим кирпичом, с большим содержанием оксида железа и окиси кремния, у шамотного кирпича, есть свои особенности, влияющие на его стойкость:

• Высокая пористость поверхности блока, но поры эти очень мелкие, в них плохо проникает раствор, но хорошо — влага и воздух;
• Коэффициент теплового расширения каждого кирпича строго индивидуален, что потребует трудной и кропотливой подборки состава раствора для кладки;
• Огнеупорность и пластичность шамотного кирпича во многом зависит от режима работы печи, а не от состава раствора или способа кладки.

Совет ! Для футеровки одной печи нельзя использовать шамот из разных партий или набор из случайно подобранных кирпичей, в крайнем случае, разные сорта можно перевести в бой или шамотный порошок

.

Способы проверки качества полученного вещества

По консистенции качественно приготовленная глиняная паста напоминает сметану. Пластичность готовой смеси проверяют одним или несколькими способами.

• Раствор берут мастерком или шпателем, наклоняют его под углом 45 градусов. Нормальный раствор не стекает с мастерка, не падает с него комками, а держится на рабочей поверхности инструмента.
• Раствор наносят на кирпич ровным слоем (5 мм) и высушивают. Если состав «тощий» (содержит избыток песка), то после высыхания паста осыпается с кирпича при легком механическом воздействии. Жирный раствор после сушки покроется трещинами, он содержит много глины и мало песка. Нормальная паста застывает ровным слоем без трещин. Она не крошится, не осыпается, не растрескивается.

Фото 1. Способ проверки качества раствора: на первом кирпиче засохшая смесь крошится, на третьем потрескалась, самая лучшая консистенция на втором.

Пластичность готовой смеси проверяют жгутиком. Из раствора раскатывают «колбаску» диаметром 1,5-2 см и длиной до 20-22 см. Жгутик медленно растягивают и оборачивают им цилиндрический предмет. Мало пластичный жгут из тощей глины сразу разорвется. Жгутик из жирной смеси будет сильно тянуться и прилипать к поверхности. Жгут из раствора нормального состава разорвется при растягивании, когда его диаметр уменьшится примерно на 20%.

Что делать, если раствор засох и получился неподходящей консистенции?

Если раствор слишком густой (консистенция гуще, чем у сметаны) в него добавляют воду и тщательно размешивают.

Если раствор жидкий (стекает с лопатки), в него добавляют все ингредиенты (глину, песок) в выбранных ранее пропорциях и также перемешивают.

Смесь без клеящих добавок и цемента сохраняет свои качества после высушивания. Ее нужно залить водой и размочить. Если паста высохла полностью, замачивание продлится несколько дней.

Если в состав раствора входят химические добавки, цемент и клеи, то засохший раствор размочить нельзя (как, например, мертель). Эту информацию производитель указывает на упаковке.