Устройство печи и правильный раствор

Кирпичная банная печь – крупная конструкция, части которой работают в неравнозначных условиях. Значения влажности и температуры, действующей в основании агрегата, существенно отличаются от аналогичных параметров возле топки и дымохода.

Температурная «вилка» в период активной эксплуатации может варьировать от 0º до 1200º и более. Топку и трубу настойчиво атакуют дымовые газы, а последней к тому же приходится отражать натиск дождей, ветров, морозов.

Пока в природе и не придумано человеком такого строительного раствора, который смог бы достойно сопротивляться перечисленным разрушительным факторам. Цемент и известь по отдельности и вкупе не способны держать такой внушительный диапазон температур. Глина, находящаяся ниже зеркала грунтовых вод, банально раскисает, а излишне пористый известковый состав пропускает газообразные продукты горения в парную, моечную и комнату отдыха.

Для сооружения нормально работающей кирпичной печи потребуется как минимум три кладочных раствора с различающимися свойствами. Нет смысла использовать в устройстве фундамента и дымохода огнеупорные, совсем недешевые связующие смеси. Они нужны для конструктивных составляющих, подверженных интенсивному воздействию высоких температур.

Растворы для сооружения всех конструктивных частей кирпичной печки можно приобрести в заводской фасовке. В работе они предельно просты: достаточно прочитать инструктаж на упаковке и добавить необходимое количество воды. Пропорции досконально просчитаны и подобраны. Правда, стоимость готовых строительных смесей нельзя отнести к разряду гуманных.

Как приготовить глиняный раствор для печи

Радости не приносит солидный расход. В среднем на 100 кирпичин уходит 2-3 ведра в зависимости от толщины шва и плотности кладки. Элементарные расчеты предстоящего строительства редко доставляют удовольствие экономным хозяевам. Хотим ознакомить вас с рецептурой приготовления бюджетных кладочных растворов, доступных для собственноручного изготовления.

Особенности выбора материала

Процесс возведения современных печей разделен на несколько этапов:

  1. Первый этап – обустройство печного фундамента при помощи бетонного состава;
  2. Второй этап – кладка печи из огнеупорного кирпича с использованием кладочной соединительной массы на основе глины;
  3. Третий этап – облицовка печи штукатурным составом.

Наиболее важным является этап непосредственной кладки и приготовление надежной основы, которая должна обладать высокими эксплуатационными характеристиками – жаростойкостью, адгезией, водонепроницаемостью, прочностью и долговечностью.

Для обустройства современных печей применяется несколько вариантов кладочных растворов: глиняный, известковый и цементный.

Кладочные растворы бывают простыми и сложными. Простые состоят из одного вида вяжущего компонента и заполнителя; сложные смеси включают от двух и более вяжущих материалов и несколько заполнителей. Вяжущие компоненты – известь, глина и цемент.

Как приготовить глиняный раствор для печи

Чтобы приготовить раствор для выполнения кирпичной кладки потребуются следующие инструменты:

  • Миксер;
  • Емкость для замеса;
  • Сито;
  • Кельма;
  • Мастерок;
  • Пластиковый шпатель;
  • Строительный термометр;
  • Весы.

Виды кладочных растворов

Растворы – это смеси, состоящие из одного или двух вяжущих компонентов и заполнителя с водой. В качестве вяжущих составляющих выступают глина, цемент, известковое тесто. Заполнитель в печном деле это песок силикатный или шамотный. Воду берут без примесей и технических загрязнений. Подойдет чистая водопроводная, колодезная или озерная вода. Лучшим растворителем кладочных смесей считается дождевой или талый вариант.

Растворы различаются по пористости, газопроводимости и теплотехническим качествам. Их общими характеристиками обязаны быть простота нанесения, удобная для работы пластичность и стабильная прочность после отвердевания. Согласно классификации старых печников кладочные растворы делятся на следующие группы:

  • Жирные – обладающие отличной пластичностью, но растрескивающиеся после высыхания.
  • Нормальные – характеризующиеся средней пластичностью и прочностью, подходящей для выполнения надежной кладки.
  • Тощие – отличающиеся хрупкостью, малой пластичностью и прочностью, рассыпающиеся после высыхания.

Если в смеси фигурирует лишь одно вяжущее вещество, например, цемент или глина, раствор относится к категории простых растворов и обозначается соотношением типа 1:1; 1:2,5 или 1:3 и т.д. Соотношение повествует о том, в каких пропорциях взяты компоненты. Первой указывается вяжущая составляющая, вторая цифра обозначает объем заполнителя.

Ясно, что печникам нужны растворы с нормальной пластичностью и такой же прочностью. Однако от жирных и тощих отказываться не стоит. Жирная разновидность доводится до нормы путем увеличения содержания песка, тощая — посредством обогащения вяжущим компонентом.

Не считая заливки ж/б основы под фундамент, в строительстве печей используются следующие растворы:

  • Известковый. Применяется в кладке кирпичного фундамента печки и в устройстве дымохода. Т.е. подходит для сооружения тех частей банного агрегата, которым не предстоит подвергаться нагреву более 450º-500º. Швы получаются прочными, но недостаточно огнеупорными. Зато атакуемые атмосферными явлениями элементы трубы, выложенные с помощью известкового состава, получаются достаточно износоустойчивыми.
  • Цементно-известковый. Применим только в устройстве фундамента, т.к. недостаточно жаропрочен для дымоходов, способен сопротивляться температурам не более 250º.
  • Цементно-шамотный. Замешивается из цемента с жароупорным шамотным песком и водой. Используется в сооружении топочного сектора, т.к. выдерживает температуру до 1300º без разрушения вещества. Дымовые газы не пропускает, но не препятствует выходу конденсата. Жаростоек, огнеупорен, удобен в работе, но дорог, потому рачительные собственники бань чаще всего предпочтение отдают его аналогу с глиняной составляющей вместо цемента.
  • Глиняно-шамотный. Применяется в кладке топок, по свойствам раствор аналогичен предыдущему представителю, но дешевле за счет недорого или вовсе бесплатного связующего компонента.
  • Глиняный. Применяется в кладке основной части печи, аккумулирующей тепло и передающей его в обрабатываемое помещение. Глиняный состав отличает средняя жароустойчивость. Созданные из него швы выдерживают воздействие температуры до 1100º. Затвердевание смеси происходит путем испарения из состава воды. При смачивании раствор опять приобретает пластичность и предоставляет возможность перебрать печь с целью ремонта. Глиняный состав используют в сооружении истока дымохода. Однако он не может применяться для кладки частей, выходящих за пределы постройки из-за вероятности размокания от атмосферной влаги.

Преобладающую часть печи строят с помощью глиняного варианта, привлекающего бюджетной стоимостью. Относительно невысокая цена заводского продукта способна беспощадно обмануть. Расход ведь внушительный.

Как приготовить глиняный раствор для печи

Компоненты указанной смеси можно раздобыть бесплатно. Мы буквально их топчем ногами. Потому лучше узнать, как собственноручно сделать раствор из глины из песка для кладки печки, и каким образом сэкономить увесистую сумму, приложив не слишком много усилий. К тому же глиняная составляющая может пригодиться в производстве смеси для топочного сегмента.

Предлагаем ознакомиться:  Как правильно топить печь в бане и как ее розжечь?

На основе глины

Один из самых дешевых и доступных типов соединительных печных смесей. Глиняный раствор для кладки печей характеризуется повышенной жирностью, которая определяет степень пластичность, жаростойкости и прочности готового материала.

Раствор для печи из натуральной глины бывает:

  • Жирный – отличается пластичностью, прочностью, но быстрым появлением трещин после высыхания;
  • Нормальный – достаточно пластичен и устойчив к растрескиванию, дает небольшой процент усадки после сушки. Способен выдерживать высокие температуры до 110 градусов;
  • Тощий – непластичен и недолговечен, восприимчив к быстрому расслаиванию и крошению.

Огнеупорный раствор из глины готовится на основании трех компонентов: глины, песка и воды. Подобный состав устойчив к растрескиванию и пересыханию, обеспечивает надежное обустройство печи из кирпича.

Чтобы построить печник, рекомендуется использовать жирные и нормальные составы, которые обладают повышенной прочностью, пластичностью и устойчивостью к расслаиванию.

Качество глины определяет количество песка, необходимого для замеса раствора. Для работ используется глина и очищенная вода с низким содержанием примесей. Для кладки 100 кирпичей в среднем используется до 20 литров чистой воды.

Для приготовления раствора используется карьерный или речной песок мелкой фракции без дополнительных примесей. Перед использованием его обязательно просеивают через мелкоячеистое сито. Если в нем имеются примеси гравия, тогда рекомендуется использовать сито с размером ячеек до 10 мм. Для мелкофракционного материала подойдет сито с 2 мм ячейками.

Перед добавлением других компонентов глиняную основу рекомендуется проверить на пластичность. Как сделать подобную проверку? Для этого небольшую доску следует опустить в полученную смесь для кладки печи и определить ее толщину. Она должна быть в меру густой и тягучей. Если имеется лишняя жидкость, тогда стоит добавить немного вяжущего компонента, периодически размешивая и тестируя смесь на пластичность.

Оптимальная толщина соединительного материала – 2 мм, что свидетельствует о правильном соблюдении пропорций всех компонентов. Готовая кладочная масса получается тягучей и не очень плотной.

Подходящая плотность раствора для кладки зависит от соотношения основных компонентов в ней – глины и песка соответственно:

  • Жирная масса – 1:2;
  • Нормальная масса – 1:1;
  • Тощая масса – 2:1.

Способы приготовления глиняного состава

Как приготовить качественную соединительную массу на основе глины? Существует несколько проверенных способов.

Способ №1

Нужный объем глины замачивается на 24 часа, добавляется вода для получения густой массы. Полученный материал аккуратно процеживается, затем в него добавляется песок и еще раз замешивается. Важно избегать образования глинистых луж, которые можно устранить небольшой порцией вяжущего компонента.

Способ №2

В емкости соединяется шамотный песок и глина в равных пропорциях, добавляется очищенная вода (1/4 часть от объема глины). Все компоненты тщательно перемешиваются до получения однородной массы.

Способ №3

Состав замешивается на основе суглинков. Этот рецепт предусматривает приготовление 10 различных вариантов раствора, из которого выбирается лучший.

Для первого: 10 объемов суглинки, 1 объем песка и 1 объем цемента и т.д. по убыванию объема суглинки. Десять полученных основ помещаются в разные емкости и оставляются на просушку в течение 5-6 дней. По завершению отведенного времени определяется наиболее качественный состав раствора с минимальной степенью усадки и устойчивостью к растрескиванию.

Способ №4

К глине добавляется песок и ¼ воды. Все компоненты перемешиваются для получения густой тягучей массы. Для повышения прочности в подобную смесь рекомендуется добавить каменной соли или цемента. На ведро смеси – до 250 г соли и ¾ литра цемента. Соль предварительно растворяют в воде, а цемент разводят водой до густой консистенции, после чего добавляют в готовую основу.

Для строительства фундамента и печного дымохода рекомендуется использовать состав на основе извести и цемента.

Особое тесто, получаемое путем смешивания негашеной извести и воды в соотношении 3:1. В готовое тесто добавляется просеянный песок через мелкоячеистое сито в соотношении 3:1 – на 3 объема песка 1 объем теста. Готовая масса разбавляется водой до получения густой массы.

Смесь для кладки печи на основе извести получается достаточно пластичной и прочной.

Показатель жирности состава из извести определяется количеством песка. Для чрезмерно жирной смеси требуется 5 объемов песочной составляющей, для нормальной – не более 3 объемов.

Увеличить прочность и водостойкость можно путем добавления цемента. Для приготовления подобного состава необходимо использовать компоненты в таких пропорциях (части):

  • Цемент – 1;
  • Песок – 10;
  • Известковое тесто – 2.

Приготовление раствора имеет такую последовательность действий: цементные и песочные компоненты соединяются в отдельной емкости. Готовое тесто на основе извести разбавляют очищенной водой до получения густой консистенции. В разведенное тесто вводят сыпучие компоненты и перемешивают. Для увеличения вязкости, состав разбавляют водой.

Какой раствор нужен для обустройства печного фундамента и кладки наружной части дымоходной трубы? Ответ прост – состав на основе цемента, песка и воды. По своей прочности он равен известковому аналогу, но для затвердения требует гораздо больше времени.

Оптимальный состав готовой массы получается в следующих пропорциях – 3:1 (на 3 объема песка 1 объем цемента марки М 300 или 400). Перед смешиванием все компоненты просеиваются через мелкоячеистое сито. В глубокую емкость засыпается просеянный песок, добавляется цемент и перемешиваются до однородной массы. В конце добавляется вода.

Готовую смесь нужно довести до густой и тягучей консистенции. Определить подходящую густоту достаточно просто – состав должен оставаться подвижным, но при этом не стекать с лопаты при ее повороте до 45 градусов.

Предлагаем ознакомиться:  Установка печи в бане с выносной топкой

Чтобы возвести монолитный печник, рекомендуется использовать огнеупорную бетонную смесь в следующих пропорциях (части):

  • Цемент (М 400) – 1;
  • Щебень или гравий – 2;
  • Мелкозернистый песок – 2;
  • Песок из шамота – 0,4.

Чтобы печник имел прочный фундамент, рекомендуется подготовить раствор для кладки, состоящий из крупно фракционного гравия, песка, цемента (пропорции 3:3:1).

Для увеличения прочности можно использовать кварцевую крошку. Огнеупорная бетонная смесь получается крупно фракционной, повышенной плотности и водонепроницаемости.

Для правильного замеса на 25 кг готовой смеси требуется 10 литров воды. Оптимальный способ смешивания – механический при помощи бетономешалки. Готовый состав застывает быстро, поэтому рекомендуется использовать его сразу после приготовления.

Строительство печи имеет свои отличительные особенности в отношении правильного выбора состава и приготовления кладочного раствора. Для разных элементов конструкции используются различные составы.

Строительные растворы собственноручного изготовления

Перед началом изготовления кладочных смесей, необходимо запастись незамысловатым инструментом для размешивания. В среде печников он называется весёлком, потому что действительно напоминает приспособление для гребли. Это отесанная с двух сторон доска с самобытно вытесанной рукоятью. Нужна будет лопата, емкость для замешивания, в идеале деревянная бочка или бадья, за неимением подойдет металлическая. Потребуются 5-7 ведер, кельма для определения пластичности, два сита с ячейками 3мм и 1,5мм, а также компоненты будущих строительных смесей.

Желающим свести к минимуму расходы надо запастись глиной и песком. Они не только входят в состав основного раствора для кладки тела печи, но и используются для корректировки пластичности растворов. Глина пригодится для огнеупорной смеси, применяемой в устройстве топки.

Глина – природный тонкодисперсный материал, приобретающий пластичность при насыщении водой. Ее пластичность зависит от содержания в породе мелких и пылеватых частиц: чем их больше, тем жирнее глина. Если в глине содержится более 40% песка, то ее называют песчанистой или тощей.

Для изготовления кладочных смесей в естественном виде она не подходит, слишком хрупкими получаться швы. Оптимальное содержание песчаных частиц 37-38% — это норма. Если их меньше, породу можно «нормировать» посредством подмешивания простого или шамотного песка.

Для заготовки глины есть три способа:

  • Размочить кирпич-сырец заводского производства. Для этого необожженный стройматериал помещают в лохань с чистой водой. Размоченную массу процеживают с помощью мелкого сита, затем к ней подмешивают песок. Необходимой консистенции добиваются добавлением воды.
  • Купить у местного населения битую породу, наверняка накопанную на огороде. Для получения из нее пригодного сырья придется потрудиться. Обычно такой материал изрядно загрязнен органикой, удаляемой посредством многократного замачивания, просеивания и процеживания.
  • Добыть самостоятельно. Залежи глины имеются повсеместно. Углубившись на 4-5м ее вполне возможно нарыть на собственном участке. Однако лучше пройтись вдоль крутых речных берегов, оврагов и подобных обнажений. Присмотревшись к разрезу (срезу берега или оврага) без особых проблем можно выделить отдельные пласты пород.

Отсчитайте от поверхности приблизительно 5м и отщипните кусочек породы для «полевых» испытаний. Помните комок, он должен мяться подобно пластилину, не прилипая к рукам. Попробуйте накатать из него тонких жгутиков типа «колбасок». Если удалось скатать жгутик длиной 5-7см толщиной 4-5мм и согнуть его в дугу, не надломив, вы вышли на верную тропу заготовителя. Если нет, продолжайте поиск пригодного материала в исследуемом обнажении или найдите аналогичное место.

Цвет породы не имеет значения, он зависит от минеральных включений, практически не влияющих на пластические качества материала. Однако самой подходящей считается белая глина, именуемая каолином. Она может быть использована в изготовлении глиняного раствора для кладки топки банной печи. Больше всего распространены серые, голубовато- и зеленовато-серые глины. Есть откровенно шоколадные и землистые породы. Пусть не пугает ржавый или бурый оттенок, это всего лишь свидетельство о наличии окислов железа.

Опытные печники без лабораторных испытаний могут определить глину с пригодной пластичностью. Начинающим мастерам предстоит выяснять пригодность опытным путем. Для этого следует отобрать равных 5 порций породы примерно по 0,5-1л.

Расфасованный или навальный, сортированный по крупности зерен на фракции песок можно свободно приобрести на строительном рынке. А можно добыть и своими руками подготовить к введению в будущий раствор для кладки печи. Покупателям готового продукта желательно отдать предпочтение горному или озерному варианту, потому что шероховатость и угловатость их песчинок улучшит адгезию смеси.

На фото - процесс кладки кирпича

Регламентированная толщина швов печной кладки 2-3мм, значит, купить следует материал фракции не более 1,6-1,8мм. Печники рекомендуют кроме песка с указанным размером приобрести еще и материал помельче. Раствор с разнозернистым заполнителем крепче схватывается.

У желающих накопать песка самому, наверняка, найдутся варианты в окрестностях: заброшенные карьеры, овраги, речные отмели, обнажения крутых берегов и т.д. Брать его надо с глубины не менее 1-1,5м, чтобы не возиться с промывкой органики. Если все же добыли песок с посторонними включениями, его следует промыть проточной водой, для этого:

  • Песок порциями засыпаем в бадью, которую затем заполняем водопроводной водой из шланга.
  • Замоченный материал взмучиваем в бадье обрезком доски или весёлком и сливаем всплывшую наверх мутную жижу.
  • Повторяем процесс до тех пор, пока залитая вновь вода не станет прозрачной и абсолютно чистой.

Промытый и просушенный песок просеивается через сито с размером ячеи 1,5мм.

Теперь самое время вспомнить о пробах глины, взятых для выяснения пригодности по пластичности. Закладываем их в разные емкости и замешиваем с водой. Добавляем ее постепенно так, чтобы получилось крутое, не прилипающее к ладоням глиняное тесто.

Предлагаем ознакомиться:  Печь для бани из газового баллона

Пробы отметим порядковыми номерами, чтобы знать, сколько песка было добавлено, и как он повлиял на пластичность:

  • Первую оставим в прежнем виде.
  • Во вторую подмесим 10%.
  • В третью 25%.
  • В четвертую порцию 75%.
  • К пятой пробе добавим 100% песка, т.е. количество, равное по объему глине.

Песок вводим в несколько приемов, аккуратно перемешивая после каждой добавки. При введении большого количества песка придется добавлять воду. Из каждой пробы надо сделать опытные образцы: по два три шарика Ø 5см и столько же лепешек толщиной 2-3см. Образцы согласно нумеровке надо разложить для просушки в помещении, защищенном от сквозняков. Через 8-10 дней лепешки с шариками надо проверить и определить, в каком из образцов получился оптимальный состав.

Подходящим для кладки считается раствор, удовлетворяющий следующим условиям:

  • Если сброшенный с высоты примерно 75см-1м над полом шарик не разбивается и не раскрашивается при нажатии.
  • Если высохшие образцы не имеют ощутимых трещин.

По два-три образца делали, чтобы можно было несколько раз провести опыт.

Есть еще два метода определения с аналогичным делением на пять частей и равнозначной предварительной подготовкой, согласно которым:

  • Из каждой пробы следует накатать шарики Ø 5см. Опытные образцы поочередно помещаются между двумя дощечками, выполняющими функцию рабочих органов пресса. При сжатии дощечек шарик из пластичной глины уменьшится на 1/2 диаметра с появлением незначительных трещин. Проба со средней пластичностью «просядет» на 1/3 с образованием заметных трещин. Тощий материал уменьшится лишь на 1/4 или того меньше и рассыплется.
  • Из каждой пробы надо накатать жгутики-колбаски толщиной около 1,5-2см длиной 25см. Их следует слегка растянуть и обогнуть вокруг деревянной скалки или черенка лопаты Ø до 5см. Образец из тощей глины практически сразу обрывается, не растягивается. Колбаска средней пластичности оборвется, когда участок растяжения и деформации уменьшится в толщину на 20%. На сгибах она потрескается. Жгут из пластичной глины не оборвется и будет плавно тянуться.

Открытая карьерная добыча глины

Простейшие испытания должны указать нам пропорции смеси средней пластичности, согласно которым будем готовить кладочный раствор. Кладочных растворов потребуется 1/10 часть от объема печки или немного меньше.

Перед замесом раствора размятую глину погрузим в бочку или подобную емкость и зальем водой. Размокать ей нужно сутки, лучше двое. Если после двухсуточного замачивания останутся комочки, можно продлить процедуру еще на 24ч. Размякшую породу тщательно перемешаем, чтобы получилась масса, напоминающая сметану. В случае необходимости добавим воды, перед употреблением тесто процедим.

Из сметанообразного глиняного теста и просеянного песка готовим смесь в следующем порядке:

  • В соответствии пропорциями, выверенными опытным путем, отмеряем глину с песком ведрами.
  • Засыпаем ингредиенты в удобную емкость порциями, распределяя их так, чтобы сырье уложилось в несколько слоев.
  • Многократно и интенсивно перемешиваем компоненты смеси лопатой, воду добавляя при необходимости.

Перемешиваем до тех пор, пока кладочный раствор не уподобится однородному рыхлому тесту. Консистенцию смеси проверим лопатой: раствор должен словно сползать со штыка без растекания. Хранить его можно в любой емкости под «крышкой» из куска рубероида, полиэтилена, фанеры и т.д. С оставшимся после работы раствором не нужно расставаться, срок годности его неограничен – просто добавь воды.

Второй народный метод потребует приложения физической силы. По сути, сырье надо будет бить доской или весёлком. Т.к. растительный мусор и включения гравия все равно из смеси выбьются, их не надо предварительно просеивать. Песок согласно пропорциям грядкой выложим на деревянном щите площадью 1,5×1,5м. Ширина грядки до 35см, высота до 25см. Посередине грядки сделаем углубление и заполним его размоченной и размятой глиной.

Уложенное сырье перелопачиваем, засыпая с краев песок в глину, пока смесь не станет однородной. Затем снова формируем грядку, которую наотмашь с силой «рубим» ребром деревянного весла. Удары наносим часто, чтобы разбить все комки. По окончании обработки добавим воду, если требуется.

Известковая смесь применяется при кладке печного фундамента и дымохода за пределами крыши. Емкость для приготовления нужна такого объема, чтобы она вместила увеличивающуюся в три-пять раз в процессе гашения известь.

Исходный материал заливают водой и ждут загустения, периодически перемешивая и разбивая комки весёлком. Образовавшееся известковое тесто разбавляют водой, чтобы по консистенции оно стало подобным сметане. Затем порциями вводят песок, пока сгустки раствора не начнут прилипать к веслу.

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

Хранится смесь для кладки печи несколько суток, при изменении консистенции в него добавляют воду. Чтобы избавить себя от мороки с изготовлением известкового теста, его можно купить в готовом виде.

Для изготовления огнеупорного раствора нужна пластичная белая глина, подойдет слегка желтоватая или серая. В качестве заполнителя используют шамотный песок или более дешевую смесь кварцевого с шамотным песком. Взять их нужно в равных долях. Пластичную глину нет нужды испытывать перед приготовлением, можно сразу замешивать с чистой мягкой водой.