Пропорция песка и глины для кладки печки

Использование цементного раствора

Для дымохода и для фундамента печи можно также использовать цементный раствор наряду с известковым.

Его отличительными особенностями являются:

1. Высокая прочность.
2. Быстрое застывание.

В этом случае соотношение песка и цемента зависят от марки последнего. Так же, как и в предыдущих случаях, песок перед использованием необходимо тщательно просеять.

Процесс изготовления выглядит следующим образом.

1. Тщательно перемешиваем песок и цемент в нужной для этого пропорции. Следим, чтобы не было комков.
2. Перед использованием добавляем нужное количество воды. Раствор должен быть подвижен, но не должен при этом сползать с лопаты. В этом случае его можно считать готовым. Его нужно использовать в течение одного часа, иначе он застынет.

Определяем качество глины

Главным показателем является жирность. Различают жирную и тощую глину. Первая при высыхании значительно уменьшается в объеме и растрескивается, а вторая — крошится.

Глина бывает жирная и тощая

Сразу отметим, что не существует строго определенного соотношения песка и глины для получения хорошего раствора. Пропорции определяются экспериментально, путем подбора в зависимости от жирности породы.

Определить жирность глиняной породы можно следующим способом. Скатать жгуты из глины, приняв толщину 10–15 мм и длину 15–20 см. Обернуть ими деревянную форму с диаметром 50 мм. Если глина жирная, то жгут растягивается постепенно, без появления трещин. Нормальная обеспечивает плавное растяжение жгута и рвется, достигая толщины 15–20% от исходного диаметра.

Как приготовить раствор

Вот пошаговая инструкция для приготовления смеси:

Размоченную глину перемешать лопатой или ногами

Важно следить за однородностью массы, отсутствием комков.
После замешивания постепенно всыпается просеянный песок. При необходимости можно добавить воды.
Правильный глинопесчаный раствор отличается пластичностью, легко сползает со шпателя.
Не менее важна способность к сцеплению

Для проверки адгезии необходимо нанести тонкий слой замазки на кирпич, сверху прижать другим кирпичом. Если спустя полчаса просушки нижний кирпич не падает, даже если конструкция находится на весу – смесь можно использовать.

И еще несколько важных замечаний, которые помогут понять сколько какого сырья нужно добавить:

• Если после отстаивания на поверхности раствора выступила вода, значит смесь имеет недостаточную жирность. Пропорции нужно подкорректировать, добавив немного жирного сырья.
• Если шпатель опустить в раствор идеальной консистенции – большая часть смеси стечет, останутся лишь небольшие кусочки. Если масса вообще не прилипает – она слишком сухая, а если вытащенный мастерок полностью покрыт смесью – нужно добавить побольше песка.
• Чтобы готовить раствор для топочной камеры используется другая пропорция: нужно замешать 30% огнеупорной глины и 70% шамота. Такое соотношение повысит жаропрочные свойства кладки, ведь она будет постоянно подвергаться воздействию высоких температур.

Цементная смесь

Характеризуется простотой приготовления и большой прочностью. Но плохая переносимость воздействия высокой температуры чревата трещинами в кладке при эксплуатации печи. Поэтому чаще всего его используют для возведения фундамента или кладки труб.

Приготовление:

Предварительно очищенный песок и цемент в нужном соотношении засыпается в рабочую емкость. Пропорции зависят от марки цемента, но стандартный вариант 1 к двум (цемент – один). При этом нижний слой – песок, верхний цемент.

Раствор тщательно перемешивается с постепенным добавлением воды. Полученный состав должен без сложностей выдавливаться из шва между кирпичом, но не вытекать оттуда. Готовую смесь рекомендуется полностью использовать в течение часа после приготовления.

Как определить оптимальные пропорции раствора

Оптимальную жирность раствора, так же как и пластичность, необходимо регулировать добавлением определенного количества песка. Необходимые пропорции определяют следующим образом:

1. Небольшое количество глины, которая будет использована для приготовления раствора, следует разделить на 5 одинаковых частей.
2. В каждую из четырех первых частей добавляют песок в соотношении 1/4, 1/2, 1, 1,5, при этом в пятую часть песок не добавляют вообще. 
3. В каждую из частей добавляют необходимое количество воды и замешивают раствор.
4. Идеальный раствор можно приготовить из той части, опытный образец которого обладает достаточной пластичностью и не липнет к рукам. 
5. Из смеси каждой части формируют плоские лепешки и сушат.

Качество будущего раствора определяют следующим образом: 

• если опытный образец крошится, значит песка в нем слишком много;
• если в лепешке опытного образца имеется трещины, песка недостаточно;
• если образец не имеет трещин и его состав однороден, значит, необходимое соотношение найдено.

Рекомендации по изготовлению

В строительных магазинах продают готовые фасованные смеси для кладки. Они состоят из высококачественной глины, смешанной с мелкозернистым песком.

Чтобы сделать раствор для кладки своими руками, приходится брать песок и глину на местности. Печники иногда используют несколько видов сырья с разных участков. Чтобы не ошибиться и не привезти неподходящий материал, полезно посоветоваться с местными мастерами.

Какую глину выбрать и как определить ее качество

Глина — тонкодисперсная горная порода с размером частиц в тысячные доли миллиметра. Химическая формула основной массы породы — Al₂O₃. Этот материал очень пластичен, податлив к механическому воздействию, глиняная паста выдержит самую тонкую лепку. Объем набухшего от воды сырья увеличивается до двух раз.

В состав глин входят оксиды железа и других металлов, растительные остатки, углеводороды, карбонаты, частички мела, сульфид железа. Примеси придают этой горной породе различные цвета.

Жирные глины тонкодисперсные, они высокопластичны. При высыхании сырье сильно растрескивается, хотя засохшие кусочки обладают высокой прочностью. В таких породах содержится от 3 до 15% песка.

Тощие (обогащенные песком) глины, наоборот, обладают низкой пластичностью. При высыхании они становятся непрочными, разрушаются из-за высокого содержания зернистого материала и по составу близки к супесям. В них — более 80% песка.

Глины нормального (среднего) состава не растрескиваются после высыхания, не крошатся при механическом воздействии.

Качество сырья определяется опытным путем. Существует несколько способов определения жирности глин:

Способ 1. Из глины, которая была замочена сутки назад, скатывают колбаски-жгуты толщиной до полутора миллиметров и длиной до 20—22 см. Ими обертывают цилиндрический предмет с длиной окружности около 50 см.

Жирная, вязкая глина плавно и легко растягивается без разрывов. Когда сырье имеет нормальный состав, то на жгутике от растяжения возникнут небольшие трещины. Жгут из тощей глиняной массы при растягивании разорвется.

Способ 2. Сухой материал заливают водой и размягчают до состояния жидкого теста. Размокшую массу перемешивают деревянной лопаткой и поднимают ее вверх. Жирная, вязкая глина образует на лопатке слой, который сильно прилипает к дереву. Нормальная глина опадает с мешалки кусками. Тощая — опадает вся, на мешалке остается только влага.

Способ 3. На только что скатанную глиняную сферу нажимают дощечкой. Если материал имеет жирный состав, на сфере появятся трещины, когда он сплющен на половину диаметра. На сырье нормального состава трещины появятся при сплющивании на треть диаметра, на тощих глинах — при легком сплющивании.

Способ 4. Глину размачивают и разминают. Количество воды должно быть небольшим, как для пельменного, упругого теста. Из этого материала скатывают сферу диаметром 40—50 мм и делают лепешку толщиной 25—30 мм. Образцы сушат пару дней.

• На жирной, пластичной глине после сушки появятся трещинки.
• Если сырье имеет нормальный состав, трещин не будет.
• На тощей, насыщенной грубыми примесями, глине трещин не будет, но шарик будет непрочным и при механическом воздействии рассыплется.

Если шар сбросить с метровой высоты, жирная (и нормальная) глина не разобьется. Шар, слепленный из тощей глины, насыщенной грубой фракцией, разобьется на множество кусочков и песчинок.

Какой песок приготовить

В глиняный раствор досыпают только мелкий песок с диаметром песчинок до 1,5 миллиметров. Для кладки подойдет песок смешанного состава (кварц, полевые шпаты, кусочки других минералов, слюда) или чистый кварцевый песок.

Особенности раствора для топочной части

Топочную часть выкладывают из шамотного кирпича. В качестве основы для шамота используют огнеупорную каолиновую глину. Вместе с другими компонентами она подвергается обжигу до тех пор, пока не теряет пластичность. Вода, которая изначально связана с компонентами, удаляется, а сам состав спекается до нужной стадии. Так получают кирпич.

Шамотный кирпич

Нагрев в топке может достигать 1200°C. Поэтому кладка получится долговечной, только если задействовать огнеупорный состав, как правило, на основе шамота или каолиновой глины.

Кирпич печной ШБ8 полнотелыйПредназначен для кладки печей

Кирпич печной R-60 ЛСР (РКЗ) Используется при облицовке печей

Подготовка и замачивание глины

Важно ни в коем случае не задействовать для кладки тощую глину (об этом писали выше в главе про жирность). Иначе, как только смесь высохнет, она начнет крошиться и осыпаться, поскольку доля песка превысит допустимые пределы в 70%

Поэтому разумнее выбирать компоненты со средней или максимальной жирностью. В таком случае доля песка в изначальном составе не превысит 10–15%.

Мнение эксперта
Валерий Гармаш
Шеф повар ресторана “Grill House”, гриллер

Стоит также уделить внимание воде, которая будет использоваться для замачивания глины и приготовления раствора

Важно, чтобы это не была жесткая вода, чтобы в ней содержалось минимум посторонних соединений. Неподходящей считается водопроводная вода, подвергнутая хлорированию: из-за этого смесь может стать гораздо хуже по качеству

Оптимальный вариант — прежде чем замачивать глину, дать воде отстояться в очищенной емкости, а уже потом задействовать

Неподходящей считается водопроводная вода, подвергнутая хлорированию: из-за этого смесь может стать гораздо хуже по качеству. Оптимальный вариант — прежде чем замачивать глину, дать воде отстояться в очищенной емкости, а уже потом задействовать.

Процесс замачивания довольно прост:

1. Уже когда компоненты подготовлены, глину перекладывают в чистую емкость и заливают водой — до того уровня, пока жидкость не начнет частично покрывать глиняный слой.
2. Емкость накрывают крышкой, чтобы раствор, впитав влагу, не начал подсыхать на поверхности.

3. Замачивать глину нужно от двух до четырех дней. Периодически емкость открывают, чтобы посмотреть на поверхность. Если она подсохла, то доливают еще немного воды.
4. Глину замачивают до тех пор, пока раствор по консистенции не станет похож на сметану повышенной густоты.

Консистенция густой сметаны

После этого полученную массу протирают через металлическое сито, которое предварительно стоит положить на подходящую емкость. Глину маленькими порциями пропускают через ячейки сита, для этого слегка надавливая сверху. Если планируется на какое-то время сохранить раствор, чтобы потом задействовать его для работы — следует прикрыть глину увлажненной материей, чтобы она не подсыхала.

Протирание глины через сито

Как найти и подготовить песок

Для всех частей печи, кроме топки, можно использовать стандартный песок — такой же, как для большинства строительных и отделочных нужд. Предпочтительный вариант — задействовать горные разновидности песка. У него достаточно шершавая поверхность, чтобы прочно сцеплять кирпич и раствор для кладки друг с другом.

Вместо строительного применяют также речной песок. Однако следует учитывать, что с точки зрения сцепляющих свойств он заметно уступает строительному, поскольку имеет более гладкую поверхность.

Консистенция мытого песка

Есть два способа получить шамотный песок:

1. измельчить шамотный кирпич;
2. полностью устраняют из жирной глины влагу — для этого смесь надо будет прокаливать внутри духовки, а затем также измельчать до состояния песка.

Мнение эксперта
Алексей Гаврилов
Специалист по кухне барбекю и оборудованию

Главное свойство шамотного песка: сложенная из него топка нагревается сравнительно быстро, а после этого дольше держит тепло.

Любой песок, кроме мытого, необходимо просеивать. Ведь вручную удается избавиться только от сравнительно крупного мусора. От всего остального, что не всегда различимо глазу, помогает очистить массу металлическое сито с ячейками по полтора миллиметра. Во время просеивания песок должен сыпаться в заранее подготовленную емкость, стоящую внизу. Мусор потребуется иногда убирать, стряхивая его с внешней стороны сита.

Просеивание песка

Дополнительный способ очистить песок — промыть его внутри мешка из ткани средней плотности. Обычно это делают уже после того, как песок просеян и в нем не осталось крупного мусора. Набрав внутрь немного песка, шланг для воды подключают к крану. После этого содержимое промывают струей, тем самым удаляя пыль и даже самый мелкий сор. Завершив промывку, песок просушивают.

Определяем качество глины

Главным показателем является жирность. Различают жирную и тощую глину. Первая при высыхании значительно уменьшается в объеме и растрескивается, а вторая — крошится.

Глина бывает жирная и тощая

Сразу отметим, что не существует строго определенного соотношения песка и глины для получения хорошего раствора. Пропорции определяются экспериментально, путем подбора в зависимости от жирности  породы.

Определить жирность глиняной породы можно следующим способом. Скатать жгуты из глины, приняв толщину 10–15 мм и длину 15–20 см. Обернуть ими деревянную форму с диаметром 50 мм. Если глина жирная, то жгут растягивается постепенно, без появления трещин. Нормальная обеспечивает плавное растяжение жгута и рвется, достигая толщины 15–20% от исходного диаметра.

Очистка глины и песка

Схема определения готовности глиняного раствора

1. Песок. Его необходимо просеять через сито с размером ячейки 1,5 на 1,5 миллиметра. Избавившись от крупных частиц, песок промывается. Для этого изготавливается своеобразный сачок с использованием обычной мешковины. Конструкция фиксируется, туда засыпается материал и промывается проточной водой до тех пор, пока вода на выходе из сачка не будет сравнительно чистой. Примеси убраны.
2. Глина. Тут существует 2 способа очистки:
   • Пропускаем сухую глину через сито с размером ячейки 3 мм (именно такая толщина шва считается правильной).
   • Намывной способ. Берется продолговатая емкость (небольшая ванная, или корыто). Устанавливается под углом около 8 градусов. Верхняя часть заполняется глиной, нижняя – водой. При этом вещества соприкасаться не должны.

Затем совком глина омывается водой или наталкивается на нее. В нижней части со временем образовывается однородная масса, которая перекладывается в другую емкость и процеживается.

Замачивание глины

Независимо от того, приобретен готовый состав, или материал добыт самостоятельно, глину необходимо перед использованием замочить.

Для этого ее насыпают в подготовленную емкость слоем в 20 сантиметров, разравнивают и заливают водой так, чтобы жидкость полностью покрывала сухое вещество. Затем добавляется следующий слой и снова заливается.

По истечении 24 часов состав перемешивается, при необходимости добавляется вода и только через сутки после этого глиняную «сметану» можно использовать работы.

Приготовление раствора

Сначала засыпается песчаный слой, затем заливается глина, и снова насыпается песок. Если сверху наблюдаются глиняные лужи, песка нужно добавить. Полученный состав тщательно перемешивается до появления однородной массы, напоминающей сметану. Для достижения большей прочности рекомендуется добавление 150–200 граммов соли на ведро состава.

Качественная смесь при процеживании сквозь пальцы дает ощущение шероховатости, а не пленки с небольшим вкраплением песчинок.

Приготовить глиняный раствор будет легче, если составляющие для него приобрести в магазине. Но безгранично доверять производителю не стоит. Жирность лучше проверить, а сыпучие материалы просеять.

Преимущества и недостатки

Этот материал не вызывает противоречий как у профессиональных строителей, так у любителей выполнять бытовую работу своими руками, поскольку он практически незаменим при изготовлении печей и различных топок. Явными минусами шамотная глина не обладает, но это не исключает её отрицательных свойств. К достоинствам материала можно выделить:

• Отличную термостойкость;
• Надёжность и продолжительный срок сохранения прочности при профессиональной кладке;
• Экологическую чистоту материла;
• Наличие микропор для прохождения пара, что также препятствует расширению кладки и её разрушению;
• Высокий уровень адгезии.

Минусов меньше, да к тому же они характеры для многих качественных материалов:

• Высокая стоимость, поскольку производство такой глины технологически сложнее и опаснее, чем изготовления обыкновенной строительной глины;
• Шамотная пыль попадает в дыхательные пути, поэтому при работе необходимо использовать респиратор.

Кладочная смесь

Песок для раствора

Песок должен быть чистым и мелким, для этого его следует просеять мелким ситом (1,5 мм х 1,5 мм). Иначе сор, мелкие камушки, галька просто не дадут ровного и тонкого слоя раствора, кирпичи будут не на одинаковом уровне. Необходим тонкий и главное равномерный шов кладки.

Если раствор замешивается вручную, то лучше всего подойдет открытая невысокая ёмкость с широкой пастью. Старое корыто, лохань, бадья, большой таз, небольшая ванна дадут возможность смешивать компоненты лопатой. Можно самостоятельно сделать деревянное корыто, швы забьются составом водостойкой смеси, протечки не будет.
Если используется строительный миксер, то удобно размешивать кладочный раствор в металлические или пластиковые бочки на 50 и 100 литров.

Итак, из глины убрать мусор, корни, траву, камни, залить водой, размешать. Вода должна быть чистой и мягкой, лучше всего подойдет дождевая, её и использовали в старину. Мягкая вода добывается из скважин. Оставить на пару-тройку дней, необходимо периодически размешивать. Если есть ощущение, что глина размокла, взяла сколько было нужно влаги, можно приступить к созданию смеси. Хорошо размешать, можно разминать руками, затем добавить песок и ещё раз размешать. Довести до тестообразного состояния.

Иметь ввиду: на 100 кирпичей необходимо 2 ведра смеси при тонком шве.

Проверка готовности раствора:

• Опустить в раствор шпатель, предварительно его намочить. Если масса сползает с металлической поверхности, то всё получилось хорошо. Если не сползает, остаются комки, то смесь получилась жирной, её следует разбавить песком. Всё перемешать и ещё раз повторить проверку.
• Если к мастерку совершенно ничто не прилипает, всё очень легко слетает с него, то в таком составе не хватает глины.
• Дать смеси постоять некоторое время, а затем провести визуальный анализ. Если на поверхности появилась вода, то это сигнал: раствор тощий, надо добавить глину.

Проверка адгезии раствора: смазать кирпич толщиной 5 -7 мм, наложить на него второй кирпич, дать постоять. Провести контрольное измерение – взять за верхний камень, если он удержал второй на весу, то адгезия не подведет.
Глиняный раствор можно использовать вторично, срок годности неограничен. После работ оставшуюся глину можно не выбрасывать, она может пригодиться для ремонтных работ.