Как сделать огнеупорный раствор. Огнеупорный раствор

Строительство термостойких сооружений, например, печей или каминов, зачастую не обходится без применения шамотной глины или кирпича, изготовленного на ее основе. Зная, какие свойства имеет шамотная глина, как разводить ее и с чем смешивать, вы станете самым заправским мастером в этом деле!

Глина шамотная – синтез природного и человеческого

Шамот – заимствованное из французского языка слово, которое в последнее время звучит с новой силой. Уставшие от ненатуральных изысков и пластикового глянца люди стремятся к натуральным материалам, среди которых шамот занимает видное место. Впрочем, без участия человека получить такой материал не представляется возможным – специальную белую каолиновую глину нужно обжечь во вращающихся печах при температуре около полутора тысяч градусов по Цельсию, поскольку именно в таких экстремальных условиях она полностью лишается своей пластичности, теряет всю воду, связанную с ее молекулами.

Благодаря этому шамот приобретает свойства, близкие к свойствам камня. Полученные куски шамота измельчаются в специальных мельницах и уже в таком виде поступают в продажу в виде строительных сухих масс или же используются для производства шамотных кирпичей. Следует отметить, что к шамоту неравнодушны не только строители, но и дизайнеры. Шамотная глина обладает какой-то необъяснимой сдержанной красотой, особой фактурой, природным духом, благодаря которым вещи, сделанные из этого материала, способны украсить даже самый изысканный интерьер, поэтому такой способ применения совсем не редкость. В творческой среде из шамотной глины делают керамическую посуду, изразцы, статуэтки.

Строители же в свою очередь стараются применять фактурный шамот не только для облицовки поверхностей, подверженных воздействию высоких температур (все те же камины и печки), но даже для фасадов домов!

Глина шамотная в строительных магазинах встречается и под названием каолин – суть от этого не меняется. Цвет этого материала колеблется от белого с кремовыми оттенками до серо-коричневого. Шамот активно применяется как для создания раствора для укладки кирпичей, для замешивания обмуровочных растворов, так и для проведения штукатурных работ. При покупке убедитесь в том, что глина не залеживалась на полках долгое время – в противном случае она могла потерять свои свойства, ведь в магазинах не всегда выдерживают нужные ей условия. Длительное воздействие влажного воздуха способно вовсе испортить шамот, точно так же, как это происходит с цементом. Использовать такой материал – себе дороже.

Шамотная глина – как разводить и с чем смешивать?

Сказать, что этот материал прост в работе, будет не совсем правильно – многие новички, использующие шамот, жалуются, что на его основе трескается и осыпается, а кладка на шамотном растворе держится непрочно. Следует помнить, что при обжиге глина практически полностью теряет свои пластические свойства, и наша задача при замешивании раствора хотя бы частично вернуть ей эти характеристики или придать их раствору с помощью других компонентов, например, специального клея или обычного кварцевого песка.

Как разводить и с чем смешивать шамотную глину - пошаговая схема

Шаг 1: Настаиваем порошок на воде

Для приготовления раствора из шамотной глины для штукатурки нам понадобится пачка шамотного порошка. Засыпаем порошок в емкость, постепенно добавляя воду, до тех пор, пока порошок не будет полностью покрыт водой. Перед тем как разводить окончательный раствор, шамотная глина должна настояться как минимум трое суток.

Шаг 2: Делаем окончательный замес

После того, как мы выдержали нужное время, размешаем полученную смесь еще раз, при необходимости добавив немного кварцевого песка и воды, если нужно. Если раствор получится жидким, можете присыпать еще порошка, слишком густой разведите дополнительным количеством воды. По своей консистенции готовый к работе раствор должен напоминать сметану – при такой густоте он не будет стекать с поверхности и хорошо прилипнет к стене.

Конечно же, вы можете приобрести и состав для моментального замешивания – его не требуется настаивать три дня, но и стоит он дороже. В любом случае в полученный состав следует добавить строительный клей ПВА, не помешает армировать такой раствор и измельченным стекловолокном. Для штукатурки таким раствором особых навыков не нужно – просто заранее подготовьте большой и маленький шпатели и равномерно наносите раствор на поверхность.

Шаг 3: Готовим поверхность

Исходя из пониженных пластических свойств шамота, в обязательном порядке нужно поверхность, которую вы хотите оштукатурить, снабдить сеткой, а для улучшения сцепления пройтись хорошей грунтовкой. Поскольку речь идет чаще всего об оштукатуривании печей и каминов, то и грунтовка должна быть термостойкой, а сетка – металлической. В таком случае вы компенсируете пластичность шамота и добьетесь высочайшей огнеупорности штукатурки.

Готовим раствор из шамотной глины для кладки кирпичей

Чтобы получить , первым попавшимся измельченным шамотом не воспользуешься. У шамотной глины, как и у цемента, есть свои марки. Характеристики этого материала зависят как от величины фракции полученной при измельчении крошки или порошка, так и от степени огнеупорности. Помимо фракции, нужно понять, каким способом был получен материал – это могут быть как измельченные брикеты, специально обожженные для этого, так и дробленый каолиновый кирпич, отбракованный на производстве. Второй случай определить достаточно легко – на мешке должна стоять маркировка «У», обозначающая «утилизационное» происхождение материала. Шамотный раствор на его основе нельзя применять в ответственных работах.

Лучше всего для кладки подходит раствор из шамотной глины из одной части каолина и двух частей шамотного песка с фракцией не более 0,5 миллиметров.

Другой вариант, более сложный, заключается в смешивании 1 части каолиновой глины, такого же количества синей глины и 4 частей шамотного песка. Почему именно шамотный песок? Обычный кварцевый наполнитель имеет свойство при высоких температурах расширяться, что может в свою очередь привести к появлению нежелательных трещин в самой кладке, особенно если речь идет об экстремальных температурах, которые образовываются внутри печи. Речной песок также непригоден, так как он не создает достаточного сцепления с другими компонентами. Для более высокой прочности иногда в такие составы добавляют портландцемент, однако такой шамотный раствор несколько снизит свои огнеупорные качества – максимальный порог нагревания составит около 1550°.

Правильнее всего использование шамотной глины совмещать с шамотным же кирпичом. Все дело в том, что у них будет одинаковый коэффициент расширения при воздействии тепла, а это в свою очередь способствует большей крепости всего сооружения. Класть красный кирпич или любой другой из этих соображений не совсем правильно, хотя не исключен и такой вариант, если печкой будут пользоваться не часто и не доводить ее до экстремальных температур. И все же лучше обычный кирпич класть на обычный же раствор, приготовленный по классическому рецепту: на одну часть глины от 3 до 5 частей песка (в зависимости от жирности первого компонента) и одну часть цемента.

1 . Расход материала

Расход материала при толщине шва 3 мм - 0,27 кг/кирпич (размер 230 х 115 х 65 мм), т.е. 25 кг сухой смеси предназначено для кладки 90 кирпичей.

2. Условия проведения работ

Внимательно прочитайте технические характеристики и способ применения раствора, указанные на упаковке. Используйте материалы высокого качества. Выполнение кладочных работ должно осуществляться при плюсовых температурах окружающего воздуха: кирпич и раствор должны иметь температуру не ниже +5*С, вода +15"С. Не рекомендуется выкладывать печь способом замораживания, а также брать руками холодный кирпич и раствор.

3. Подготовка основы

Перед кладкой печей кирпич предварительно отбирают и сортируют. Для топливников, каналов и сводов печи применяют кирпичи без трещин и отколотых мест, правильной формы, имеющие плоскую постель, плоские боковые грани, прямые кромки и острые углы. Кирпичи перед кладкой очистить от пыли, грязи, масляных пятен и других веществ, уменьшающих адгезию раствора к основанию. При простукивании кирпич должен издавать чистый металлический звук, хорошо колоться, при падении не рассыпаться, а раскалываться на крупные куски.

4. Приготовление растворной смеси

Длязатворения сухой смеси используют воду из питьевого водоснабжения (наиболее благоприятной считается дождевая или речная вода). В воде не должно быть кислот и щелочей; содержание солей - минимальное. Соотношение при смешивании: на 1 кг сухой смеси требуется 0,18-0,22 л воды (4,5-5,5 л на 25 кг). Сухую смесь засыпают в заранее отмеренное количество воды и перемешивают механическим способом в течение 3-4 минут с помощью электродрели со специальной насадкой с частотой вращения не более 600 об/мин до получения раствора требуемой консистенции. Готовый кладочный раствор должен быть однородным, не содержать комков, инородных включений. После 5-10 минут выдержки необходимо повторно перемешать полученный раствор. Рекомендуется порционное приготовление необходимого количества кладочного раствора. Необходимо предохранять глаза и органы дыхания во время размешивания сухого раствора.

5. Порядок работы

Кладочные работы. Механическая прочность и газоплотность (минимизация порового пространства в швах кладки) достигаются перевязкой швов: смещение швов в вертикальных рядах для исключения образования сплошного вертикального шва. Наилучшей перевязкой считается такая, когда кладка смещена на 1/2 кирпича; минимальная перевязка допускается в 1/4 кирпича. Кладку огнеупорным кирпичом производят так, чтобы он не перевязывался с красным керамическим кирпичом, так как из-за различного температурного расширения этих видов кирпича кладка может разрушиться. Для ускорения выполнения работ кирпич предварительно раскладывают на место без раствора («насухо»), где он должен находиться в печи с таким расчетом, чтобы шов между кирпичами был 2-4 мм. В процессе кладки кирпичи поочередно или все сразу снимают, укладывают рядом с рабочим местом, а затем ставят на раствор, выкладывая печь. Нанесение и расстилание раствора производят следующим образом: одной рукой снимают ранее уложенный «насухо» кирпич, другой забирают раствор из емкости и переносят его на место укладки. Двигая рукой по постели нижеуложенного кирпича, пальцами или кельмой разравнивают и размазывают раствор равномерным слоем нужной толщины. Кирпич погружают на несколько секунд в ведро с водой, затем на тычковую грань накладывают немного раствора, чтобы образовать, вертикальный шов, после этого укладывают на место, прижимая его одной или двумя руками и передвигая назад и вперед для получения тонкого шва. Раствор должен обеспечить полное покрытие всех шовных поверхностей кирпича для образования плотного соединения изделий друг с другом и получения монолитной кладки. При выполнении кладки внутренние и наружные поверхности очищают от выдавленного раствора руками или кельмой. Внутренние поверхности топливников и каналов следует особенно хорошо протереть мокрой тряпкой или мочальной кистью. Каждый выложенный ряд обязательно проверяют:по горизонтали - правилом, по вертикали - отвесом, на прямоугольность - угольником. Ремонтные работы. Перед началом ремонта необходимо очистить поврежденное пространство между кирпичами, как минимум, на треть глубины кладки. Щеткой удалить пыль. Обильно увлажнить с помощью кисти очищенное пространство. Постепенно ввести приготовленный раствор в шовное пространство до момента полного заполнения. Максимальная толщина слоя за одно нанесение - до 8-10 мм. Излишки раствора удалить. Рекомендуемое начало эксплуатации печи через 72 часа после ремонта. Первый прогрев осуществлять при температуре не выше +250 °С.

6. Сушка печи

После проведения работ по кладке, заливке монолитных топочных камер необходимо в течение 2-х недель выдержать конструкцию в естественных условиях, при плюсовой температуре, для равномерного распределения влаги, при полностью открытых задвижках, дверках, поддувала и топки. Окончательное просушивание печи происходит в несколько этапов при частоте топок -1 раз в сутки. При первой топке - 15 % объема топочной камеры. При второй - 25%, при третьей - 50%, ...75%, ...100%. После сгорания топлива необходимо оставлять открытыми задвижки и все дверцы. Печь, камин считается готовыми к эксплуатации, когда просохли швы, а на задвижке и на дверках после топки не наблюдаются следы влаги. Во время первых топок через каналы и трубу выбрасывается вода в виде пара, поэтому при растопке, печь может дымить. В таких случаях рекомендуется вначале сжигать солому, тонкие лучины, стружку и только после этого растапливать печь.

7. Внимание !

Чтобы долгое время поддерживать печь в исправном состоянии, необходимо выполнять основные правила ее эксплуатации: до растопки печи после длительного перерыва (особенно в зимне-весенний период) следует проверить состояние дымоходов и тяги. Проверка производится вводом зажженной лучины или соломы в печь через вьюшечную дверцу. При недостаточной тяге необходимо в первую очередь прогреть дымоход. Если тяга не восстановится, надо его прочистить. Как правило, чистка дымоходов отопительных печей производится не менее 1-2 раз в отопительный сезон. Дымовые трубы за этот период чистятся 2-3 раза. Во избежание случайного отравления угарным газом не следует топить печь перед сном.

8. Противопожарная безопасность

Необходимое условие при проведении кладочных работ - печь, камин, труба не могут быть жестко связаны со строительными конструкциями дома. В местах сопряжения конструкций из дерева с печью, необходим отступ 10-12см, который заполняют базальтовым волокном.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Рассматривая варианты приемлемых растворов для скрепления кирпичей в топках и других частях печек и каминов важно понимать, что речь идет не только о красоте, прочности конструкции, но прежде всего о безопасности.

Добротная огнеупорная смесь для кладки печей исключает образование трещин при многократном разогревании любыми видами топлива, остывании, механических нагрузках от чугунных колосников, дверец, емкости для золы. Соответственно, в помещение не попадут вредные продукты горения, жители могут наслаждаться теплом с полным спокойствием и уверенностью в безопасности.

Виды смесей

Ассортимент готовых кладочных составов способен удовлетворить любые запросы мастеров, осуществить креативные идеи заказчиков. Единственный момент, к которому нужно морально подготовиться – это суммарная стоимость огнеупорной печной смеси, требуемой для возведения всей конструкции.

Цена за одну пачку вполне доступна, но с учетом немалого количества, которое потребуется на всю кладку: от фундамента до трубы денежные затраты будут заметными.

Можно сделать растворы самим, только для этого нужно разобраться в сути вопроса, рассмотреть виды смесей, необходимое исходное сырье.

При обсуждении характеристик применяют термины, не являющиеся синонимами:

жаростойкий;
жаропрочный;
огнеупорный.

Жаростойкая масса хорошо выдерживает нагревание до высоких температурных значений, последующее остывание, не претерпевает никаких структурных деформаций, успешно выдерживает большую статическую нагрузку.

Жаропрочные смеси стойко выдерживают термические нагрузки, способны переносить не только статический вес, но и динамические умеренные воздействия от работающих рядом механизмов.

Огнеупорные составы сочетают эксплуатационные качества стойких и прочных к жару смесей, проявляют при этом абсолютную инертность к выделяющимся продуктам горения любых видов топлива.

Обычные растворы, используемые при проведении общестроительных работ, совокупностью указанных качеств не обладают, поэтому для изготовления печей и каминов их использовать нельзя.

Глиняные огнеупорные составы

Глина у нас есть практически везде, главное – выбрать подходящий по составу вид. Брать глиняную смесь для кладки печи или камина у огородников не стоит, так как в ней содержится много органических отходов. Делать глубокие раскопки владельцы участков не будут.

Качество глины главным образом определяется содержанием и соотношением двух оксидов: алюминия и кремния.

Незначительное количество примесей, присущих конкретному пласту, придает специфическую окраску, не принципиально сказываясь на потребительских параметрах.

Большое значение для основного качества глины – жирности имеет массовая доля в ней песка. Сырье с большим количеством песка называется тощим, с минимальным содержанием – жирным. Для укладки печей лучше всего брать глину со средними значениями жирности . Высокожирное сырье после полного высыхания может приводить к появлению трещин, маложирная глина обладает малой прочностью.

Глиняные термостойкие составы обойдутся недорого, вполне пригодны по всем качествам для прогревания кладки до 1100 ℃, обладают полной инертностью к продуктам горения, обладают абсолютной газонепроницаемостью. Смесь удобна в работе тем, что не схватывается мгновенно, а постепенно высыхает в удобном для работника режиме.

Для приготовления огнеупорного раствора придется отработать навыки, что вполне удается сделать большинству даже начинающих мастеров. Масса удобна тем, что пригодна к использованию долгое время, даже после полного высыхания. Достаточно две части песка соединить с одной частью глины, добавить воду, дать размокнуть всем компонентам, хорошо перемешать и огнеупорный раствор можно укладывать. Способность изменяться под действием воды, не позволяет класть уличные печи на глиняных растворах.

Известковая огнеупорная смесь

Чтобы приготовить смесь для кладки печи, нужно взять очищенную гашеную известь, которую иногда называют кипелкой. Если таковой не окажется рядом, можно использовать негашеную известку и добавить воду до стадии полного окончания выделения пузырьков газа. Затем к одной части известковой массы добавляют три части песка.

Кладки печей на огнеупорных известковых смесях обладают большой механической прочностью, выдерживают контакт нагретых до 500 ℃ газов из топки, не пропускают их, могут использоваться для работы на улице потому, что совсем не реагируют на действие воды. Известковый состав долго держать нельзя, его нужно использовать максимум в течение 3 дней.

Цементно-известковая

Состав из цемента и гашеной извести, предназначенный для кладки печей, стоит дороже, чем однокомпонентная огнеупорная известковая масса, он обладает большей прочностью. Раствор устойчив к действию выделяющихся газов, имеющих температуру до 250 ℃, не реагирует с ними. Однако, в небольших количествах, не представляющих опасности, может пропускать газообразные продукты в окружающую среду.

Огнеупорный материал с цементной добавкой рекомендуют для укладки фундаментов под печи, использовать его нужно сразу после замешивания, не допуская выдерживания раствора более 1 часа.

Глиняно-шамотная

Добавление к обычной глине шамотных видов увеличивает стойкость кладочных швов к высоким температурам, достигающим 1300 ℃.

Все остальные показатели смеси в точности соответствуют характеристикам огнеупорных растворов из обычной глины. Но учитывая стоимость добавленного шамотного сырья, конечная цена смеси будет ощутимой для потребителя.

Цементно-шамотная

При смешивании огнеупорного шамотного сырья с цементом получают смеси, сочетающие лучшие характеристики всех предыдущих составов. Масса после застывания образует прочный, жаростойкий шов с хорошей огнеупорностью, вполне достаточной для топки среднестатистической печки. Кладочная связывающая прослойка не проницаема для газов.

Работу с шамотовой смесью, включающей цемент, нужно проводить быстро, потому, что полученная масса пригодна только в течение первых 40 минут. Соотношение компонентов в каждом конкретном случае определяется мастером, исходя из особенностей сырья и конструкции печи.

Особенности приготовления рабочих растворов

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. Достоин внимания состав, который не раскололся. Если таких стойких образцов несколько, высоту для проведения испытания можно увеличить, выбрать в коечном итоге самый прочный вариант.

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.