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 четвертую75 и в пятую100%. 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 пятой200%.
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 50мм н две-три лепешки из таких же шариков толщиной 20...30мм. Шарики и лепешки сушат 810 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... 1000мм 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 строганы ми 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 1/5...1/4 диаметра образуются большие трещины (рис. 1). При сжатии шарика из глины средней пластичности на '/3 диметра на нем образуются трещины такой же формы. При сжатии шарика из высокопластичных глиняных растворов на '/2 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 800...1000°С, не теряет прочности и не выделяет вредных испарений (например, запаха глины). 6т 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 1/13-1/10 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 3мм 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 3/4л 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.
Шепелев А. М. Кладка печей своими руками. - М.: Россельхоздат, 1987г. - 318с.