Хранят цемент в сухих местах в специальной таре – при соприкосновении с воздухом цемент снижает вяжущие качества.
В печных работах цементные растворы применяют для тех же целей, что и известковые.
Бетон. Это высокопрочный искусственный материал. Для получения бетонной массы приготовляют смесь цемента, мелких и крупных заполнителей, затем затворяют ее водой. Если в бетон вставить стальную арматуру или стальную сетку, получится железобетон.
Жароупорный бетон выдерживает температуру до 1200 °С. Бывает разных составов, материалы которых отмеряют массовыми частями.
Для блоков топливника его приготовляют из портландцемента марки не ниже 400 (одна часть), щебня из огнеупорного кирпича (две части), песка из огнеупорного кирпича (две части), пылевидной тонкомолотой добавки из шамота (0,33 части).
Гипс. Порошок белого цвета, быстро схватывается, применяется как добавка в известковых растворах для ускорения их схватывания. Является также составной частью раствора, применяемого для оштукатуривания печей.
К вспомогательным материалам в печных работах относят стальные балки, уголки, полосы, проволоку, гвозди, листовую кровельную сталь, войлок, асбест, асбестоцементные и гончарные трубы, толь, рубероид, печные изразцы или кафель.
Сталь. Обручная сталь в виде ленты шириной от 12 до 100 мм и толщиной от 0,9 до 3,5 мм применяется для устройства лапок к различным дверкам для их закрепления в кладке.
Кровельная сталь идет на изготовление футляров для печей, предтопочных листов, водогрейных коробок и разной посуды. Обычно для этой цели применяют оцинкованную сталь.
Стальной проволокой закрепляют печные приборы и изразцы. Ее берут толщиной от 2 до 3 мм, она должна быть мягкой, для чего ее отжигают.
Гвозди используют для штырей и вязки кладки. Обычно их берут длиной от 100 до 150 мм.
Фасонную или фигурную сталь в основном применяют для изготовления оснований под печи, поддержания кирпичной кладки и ее связи и т. д.
Войлок. Строительный войлок выпускают в виде полотнищ толщиной 5 мм из отходов грубой шерсти. Войлок плохо воспламеняется, не горит, а медленно тлеет, издавая своеобразный специфический запах, указывающий на то, что он где-то соприкасается с огнем. Перед применением войлок вымачивают в глиняном растворе, который предохраняет его от разведения моли и возгорания. Вымоченным в глиняном растворе войлоком изолируют разделки у печей и труб, а также обертывают концы деревянных балок, проходящих вблизи дымовых каналов и разделок, а также кладут под предтопочные листы.
Асбест. Это минеральный, несгораемый, теплоизоляционный материал, изготовляемый в виде листов или шнура. Он долговечен, имеет низкую теплопроводность. Применяют вмести войлока, особенно для прокладки между рамками печных приборов, дверками и печной кладкой.
Асбестоцементные трубы изготовляют из смеси асбеста и цемента с последующей формовкой и сушкой. В печных работах эти трубы применяют диаметром от 125 до 300 мм при толщине стенок 12 – 20 мм и длине труб 4 м. Между собой трубы соединяют асбестоцементными муфтами. Их используют для облицовки дымоходов с внутренней стороны в кирпичных стенах, устройства дымоходов (дымовых труб), начиная с чердака с выходом на улицу, т. е. выше кровли. Для утепления трубы облицовывают кирпичом или оштукатуривают.
Гончарные (керамические) трубы применяют наравне с асбестоцементными для устройства дымовых труб и воздушных каналов. Их изготовляют из лучших сортов глины, а также из гжельской или огнеупорной с последующим обжигом и глазуровкой изнутри. Диаметр труб от 170 до 220 мм, длина отдельных звеньев – от 350 до 700 мм. Соединяют их друг с другом раструбами.
Изразец (кафель). Это самый лучший материал для облицовки наружных поверхностей комнатных печей и кухонных плит. Он состоит из пластины, наружная сторона которой покрыта глазурью, румпы, образующей коробку, в стенках которой имеются два отверстия. В эти отверстия вставляют стальные штыри, служащие для скрепления проволокой изразцов друг с другом и закрепления их на поверхности печи путем закладки проволоки в толщу кладки.
Форма и назначение изразцов бывают разными: стенные или прямые, применяемые для облицовки стены печи; угловые – для облицовки углов и фасонные – для облицовки выступающих частей печи. Кроме того, в зависимости от формы изразцы называются: закладкой или цокольными, уступом, гладким или лицевым, полочным, выступающим, карнизным, венцовым или лиштвой (рис. 2).
Рис. 2. Виды изразцов:
а – прямые; б – угловыеВ процессе кладки внутренность румпы заполняют раствором, мелким печным кирпичом или кирпичным щебнем. Толь и рубероид. Являются гидроизоляционными материалами. Изготовляют из картона, пропитанного каменноугольной смолой или нефтяными продуктами, обсыпанного с двух сторон песком, слюдой или каменной мукой. В основном используют для гидроизоляции фундаментов под печи. Толь укладывают на дегтевых, а рубероид на битумных мастиках.
Растворы
Раствор – это смесь вяжущих веществ, заполнителя и воды. Основная его функция заключается в соединении отдельных камней, кирпичей, блоков. Растворы могут быть простыми (состоят из двух частей) и сложными (соотношение двух вяжущих частей и одной части заполнителя). Сложные растворы могут быть цементно-известковыми, цементно-глиняными, известково-глиняными. Не всегда части берут целыми единицами, иногда приходится брать десятыми долями. Например, в некоторые глины или известь добавляют не одну часть заполнителя, а 0,25 или 0,5 и т. д.
Тощие растворы не обладают нужной пластичностью и крепостью, жирные – пластичны, но при высыхании образуют трещины, поэтому самые ходовые растворы – средней пластичности, или нормальные, в которых в норме вяжущее и заполнитель – они прочны, не трескаются при высыхании и дают минимальную усадку. Воду во всех случаях берут в зависимости от требования к густоте раствора. Приготовленные растворы следует хранить закрытыми во избежание их загрязнения.
Глиняный раствор
Обычно берут одну часть глины и столько же песка или в соотношении 1:2. Количество необходимой воды равно примерно 1/4 объема глины.
Нормальные по жирности и пластичности растворы обладают достаточной прочностью. Высыхая, они не трескаются, не дают большой усадки и мало выкрашиваются из швов.
Кирпич-сырец – лучший материал для приготовления раствора. В нем тщательно подобран состав глины и песка. Такие глины требуют только размачивания водой и тщательного разминания комков. Воды берут столько, чтобы получить раствор нужной густоты.
Любую глину перед приготовлением раствора следует проверить. Для этого берут пять одинаковых порций глины по 0,5 или 1 л. В них добавляют воду в таком количестве, чтобы получилось крутое глиняное тесто. Первую порцию оставляют в чистом виде, во вторую добавляют 10 % песка, в третью – 25, в четвертую – 75 и в пятую – 100 %. Если испытываемая глина жирная, то количество песка берут для второй порции 50 %, для третьей – 100, для четвертой – 150 и для пятой – 200 %.
Каждую порцию в отдельности хорошо перемешивают с добавлением воды до тех пор, пока раствор не станет совершенно однородным и влага не распределится равномерно по всей массе. После этого в приготовленные порции глины добавляют песок и воду, еще раз тщательно перемешивают, получая крутое тесто. Получив порцию раствора, приступают к их испытанию.
Из приготовленных образцов раствора изготовляют по два-три шарика диаметром 4 – 5 см и две-три лепешки из таких же шариков толщиной 2 – 3 см. Их сушат в помещении без сквозняков. Раствор считается годным, если высохшие шарики и лепешки не растрескиваются, а шарик при падении с высоты 0,75 – 1 м не рассыпается на полу. Если раствор тощий, то шарик при падении рассыпается, если жирный – лепешки и шарик растрескиваются по краям.
Проверяют раствор и таким способом. Из приготовленной порции скатывают шарики диаметром 4 – 5 см и, поместив их между двумя строгаными дощечками, надавливают на них до тех пор, пока на шарике не образуются трещины. В зависимости от величины сплющивания и характера трещин судят о пластичности глиняного раствора.
Шарик из тощей глины при незначительном нажиме на него рассыпается на куски, а из глины малой пластичности при сжатии на 1/5 – 1/4 его диаметра образуются большие трещины. Если сжать шарик из глины средней пластичности, на нем образуются трещины такой же формы, но только на 1/3 его диаметра. В высокопластичных глиняных растворах при сжатии шарика образуются тонкие трещины на 1/2 его диаметра.
Для приготовления глиняного раствора наиболее пригоден раствор средней пластичности, тощие и жирные – непригодны. В первый надо добавить жирную глину, во второй – песок.
Для приготовления глиняного раствора наиболее пригоден раствор средней пластичности, тощие и жирные – непригодны. В первый надо добавить жирную глину, во второй – песок.
При проверке вторым способом вместо шариков из этой же массы раскатывают руками жгутики (колбаски) одинаковой толщины (1 – 1,5 см) и длиной 15 – 20 см. Затем их растягивают и сгибают в виде кольца вокруг круглой палки или скалочки диаметром 4 – 5 см.
Жгутик из тощей глины почти не растягивается и дает неровный разрыв, а при сгибании вокруг скалки образует много трещин и разрывов. 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.
Жгутик из пластичной и высокопластичной глины плавно вытягивается и постепенно утончатся, образуя на месте разрыва острый конец, а при сгибании не дает трещин.
Испытания способом раздавливания шарика, растягивания и сгибания жгутика дают возможность выбрать глину подходящей пластичности, пригодную для изготовления кирпича-сырца и глиняного раствора, применяемых для кладки печей. Такой раствор хорошо выдерживает нагревание до 800 – 1000 °С, не теряет при этом прочности и не выделяет вредных испарений. От нагревания и остывания раствор изменяет свой объем одинаково с кирпичом и не расстраивает кладку, сохраняя ее без растрескивания.
Определив соответствующий состав глиняного раствора, приступают к его приготовлению.
Количество раствора, необходимого на строительство печи, достаточно велико – от 1/13 до 1/10 объема печи, считая по наружному размеру. В среднем считают, что на 100 штук кирпича глины надо от 2 до 2,3 ведра, песка – от 1,5 до 2 ведер. Чем ровнее кирпич, чем чище глиняный раствор и чем тоньше швы, тем меньше пойдет раствора для выполнения работы.
Печная кладка должна иметь тонкие швы. Чтобы получить тонкие швы, материалы в отдельности просеивают или раствор процеживают через сито. При процеживании раствор еще раз дополнительно перемешивают, чтобы в нем не оставалось сгустков и он был совершенно однородным.
Для просеивания песка и сухих вяжущих веществ (гипс или цемент) применяют сита с ячейками от 1х1 до 1,5х1,5 мм, а для просеивания глины или процеживания раствора – с ячейками не реже 3х3 мм.
Приготовление раствора. Песок просеивают через сито. Глину кладут в крепкую посуду, чаще всего в бочку или ящик, заливают водой, разминают крупные куски, хорошо перемешивают и оставляют на одни-двое суток. Следует учесть, что чем дольше глина находится в воде, тем ее частицы лучше размокают и она становится пластичнее. Замоченную глину еще раз перемешивают и процеживают через сито в другую посуду, получая сметанообразную массу. Приготовив нужное количество глины, приступают к приготовлению раствора. Сперва рекомендуется насыпать в ящик слой песка, затем налить глину, засыпать ее вторым слоем песка и тщательно перемешать. Для полной однородности раствор процеживают через сито.
Хорошо перемешанным раствор считается тогда, когда при растирании его между пальцами ощущается шероховатый слой песчинок, а не скользкая пленка с отдельными песчинками в ней. Нормально приготовленный раствор похож на густую сметану, он легко сползает со стальной лопаты, но не растекается по ней. На таком растворе и выполняют печную кладку.
Замачивают глину на одни-двое суток, разминают. Затем на деревянный щит-боек (на земле хуже) насыпают грядкой отмеренное количество просеянного песка. По длине этой грядки делают канавку и заполняют ее нужным количеством глины. Собирают с краев грядки песок, засыпают им глину и все перелопачивают. Если масса густая, то в нее добавляют немного воды. В процессе перемешивания стараются разбивать отдельные комки, доводя раствор до полной однородности. Затем его сгребают в узкую длинную грядку шириной 300 – 350 мм и высотой 200 – 250 мм и приступают к так называемой «рубке» раствора деревянным веслом или лопатой, нанося удары поперек грядки. Ударяют лопатой так, чтобы она достигала деревянного настила и каждый удар приходился рядом с другим, как бы отрезая ломти раствора. Этот процесс повторяют многократно до полного смешивания глины с песком и одновременного разминания всех сгустков глины. Попутно удаляют камешки и другие примеси. После этого кучу снова перелопачивают, сгребают и снова мнут, повторяя эту операцию 3 – 4 раза.
Когда все комки будут разбиты и раствор станет однородным, в него добавляют воду до густоты теста и еще раз перемешивают. Окончательно добавляют воду до нужной густоты перед началом кладки на рабочем месте.
В приготовленном таким образом растворе всегда остаются различные комки, крупные песчинки, мелкие камешки, которые приходится удалять в процессе работы. Швы на таком растворе могут быть толщиной около 10 мм. Его лучше пропустить через сито с ячейками не реже 3х3 мм.
Глиняные растворы имеют низкую марку: в сухом состоянии – от 4 до 8 кгс/см2, во влажном – до 2 кгс/см2. Чтобы повысить прочность раствора, а следовательно, печной кладки, на одно ведро глиняного раствора можно добавить от 100 до 250 г поваренной соли или не более 3/4 л портландцемента. (От большого количества цемента возможно образование трещин в швах кладки.) Цемент не только увеличивает прочность раствора, но и придает ему повышенную пластичность и удобство в работе.
Соль предварительно растворяют в небольшом количестве воды, добавляют эту воду в глиняный раствор и все тщательно перемешивают.
Цемент затворяют водой до получения жидкой сметанообразной массы, которую вливают в глиняный раствор и тщательно смешивают до полной однородности.
Растворы с солью и цементом иногда наносят руками, но предпочтительнее работать кельмой или лопаткой.
Известковый и известково-гипсовый растворы
Известковый раствор состоит обычно из известкового теста, песка и воды, количество которой зависит от густоты раствора. Используется он большей частью для кладки фундамента под печи и трубы выше кровли. Для придания прочности в него добавляют цемент, а для быстроты схватывания – гипс.
Чем лучше известковое тесто, тем выше качество раствора, и наоборот. Поэтому комовую известь-кипелку гасят, заливая ее водой и выдерживая в творильных ямах нужное время. От умения гасить зависит ее качество и максимальный выход известкового теста.
Гасить известь лучше всего в ящике (удобнее перемешивать), чем в бочке. Сливать гашеную известь следует в любую посуду, но лучше в вырытую в земле так называемую творильную яму, обшитую досками. Там она может храниться длительное время (десятками лет), если ее засыпать сверху землей слоем не тоньше 500 мм. Чем больше она хранится, тем выше качество. Сливать известь надо через сито с ячейками не менее 5х5 мм.
Быстрогасящуюся известь гасят так. Сперва наливают в гасильный ящик воду, примерно на половину его высоты. Заполняют известью в несколько приемов, равномерно распределяя в ящике. При появлении паров воды ее интенсивно перемешивают, разбивая при этом отдельные куски и добавляя воду до тех пор, пока не прекратится выделение пара. В загашенную известь добавляют столько воды, чтобы получить однородное известковое молоко, и оставляют на некоторое время, чтобы погасились оставшиеся кусочки. Затем все перемешивают и процеживают через сито в посуду или творильную яму.
Остатки непогасившейся извести складывают в отдельную посуду и заливают водой, оставляя на некоторое время, – часть ее может погаситься.
Гашеную известь рекомендуется выдержать не менее месяца и только после этого применять. Чем больше выдерживается известковое тесто, тем выше его качество.
Приготовляют раствор так. Известковое тесто процеживают через частое сито с отверстиями не реже 3х3 мм. Через него же просеивают и песок. Если тесто очень густое, то его предварительно размешивают с добавлением воды. Затем добавляют песок и все тщательно перемешивают до однородного состояния. Густоту раствора регулируют добавлением воды. Количество песка зависит от качества извести. На одну объемную часть известкового теста добавляют от 0,5 до 5 объемных частей песка, чаще всего две-три части, что зависит от ее жирности. Тощий раствор не имеет прочности, жирный сильно растрескивается. Самый лучший – это нормальный по жирности раствор, который определяют следующим способом.
Раствор перемешивают остроганным веслом в течение 2 – 3 мин, весло вынимают. Если раствор к веслу не прилип, а только испачкал его, значит, он тощий; если раствор прилип местами в виде отдельных сгустков или покрыл весло слоем в 2 – 3 мм, значит, он нормальной жирности; если же раствор налип толстым слоем, значит, он жирный. В тощие растворы необходимо добавлять известковое тесто, а в жирные – песок. Известковые растворы можно хранить несколько суток.
Известково-гипсовый раствор в основном применяют для отделки или оштукатуривания поверхностей печей. Приготовляют его из известкового раствора и гипса, который ускоряет схватывание и повышает прочность известкового раствора.