Для кладки печей используется глинопесчаный раствор. Оптимальный состав получается из кирпича-сырца, который размачивается в воде, перемешивается и процеживается сквозь сито с мелкими ячейками. В него не требуется добавлять песок; воды должно быть столько, чтобы раствор получился нужной густоты. Начинающему мастеру трудно по внешним признакам определить качество глины и подобрать оптимальный состав из глины и песка, это под силу только опытному печнику. Но можно провести тестирование, чтобы точно определить, какое количество песка следует добавить в глиняное тесто.
Для этого надо взять пять порций глины, например по 0,5 л, затворить ее водой для получения крутого глиняного теста, которое следует вымесить до такого состояния, чтобы оно перестало липнуть к рукам. В подготовленное таким образом тесто необходимо добавить разное количество песка: в первую порцию не вводить вообще, в остальные – 10, 25, 75 и 100 % соответственно.
Самый простой способ проверки состоит в том, чтобы из образцов скатать по 2 – 3 шарика и такое же количество лепешек и оставить их на 8 – 10 дней в помещении, где нет сквозняков. По прошествии этого времени можно оценить результаты. Если лепешки не покрылись трещинами, а шарик, брошенный с высоты 75 – 100 см, не рассыпался, то образцы считаются подходящими.
Более серьезная проверка проводится двумя способами. При первом из глины надо скатать 2 – 3 шарика диаметром 50 мм, поместить их между двумя дощечками и давить, пока они не пойдут трещинами. По характеру трещин можно судить о пластичности глиняного раствора:
1) шарик из тощей глины практически при первом усилии распадется на части;
2) глина малой пластичности при сжатии примерно на четвертую или пятую часть диаметра даст крупные трещины;
3) шарик из средней по пластичности глины при сжатии на треть диаметра покроется такими же, как в предыдущем случае, трещинами;
4) образец из высокопластичной глины даже при сжатии до половины диаметра образует лишь тонкие узкие трещины.
При приготовлении глиняного раствора предпочтение следует отдать глине средней пластичности. Остальные можно использовать, предварительно добавив в жирную глину песок, а в тощую – жирную глину.
При испытании вторым способом из глины скатываются жгутики диаметром 15 – 20 мм и длиной 200 – 250 мм. Далее можно либо попытаться их растянуть, либо обвить вокруг деревянного стержня диаметром 40 – 50 мм.
На то, что глина тощая, укажет следующее: жгутик практически не растягивается, при разрыве оставляет неровный край, а при попытке накрутить его на стержень покрывается многочисленными трещинами.
Если глина имеет среднюю пластичность, то она растягивается и плавно обрывается. Толщина в этом месте составляет 15 – 20 % от диаметра жгутика. Обвитый вокруг стержня, он дает мелкие трещины.
Жгутик из жирной глины отлично растягивается, а разорвавшись, оставляет острый кончик. При сгибании никаких трещин на нем не обнаруживается.
Но однократный опыт не может служить критерием выбора. Испытания надо повторить 2 – 3 раза. В конечном итоге это поможет взять именно ту глину, которая лучше всего подойдет для приготовления глиняного теста и для кладки печи. Глина средней пластичности устойчива к температуре 800 – 1000 °С, сохраняет прочность и не выделяет вредных веществ. Особенно важно, что при нагреве и охлаждении глина в равной мере с кирпичом изменяет свой объем, благодаря чему кладка не разрушается в течение длительного времени.
Итак, глина для приготовления раствора выбрана. Теперь нужно отмерить необходимое количество, чтобы продолжить дело.
Потребность в растворе исчисляется литрами или ведрами (объем 10 л). Для 100 штук кирпича, укладываемого на пласть (в плашку, как говорят профессионалы), при разной толщине швов потребуется различное количество раствора: при шве толщиной 10 мм понадобится 40 л, при 9 мм – 36 л, при 8 мм – 32 л, при 7 мм – 28 л, при 6 мм – 24 л, при 5 мм – 20 л, при 4 мм – 16 л, при 3 мм – 12 л, при 2 мм – 8 л. Эти данные могут служить ориентиром при кладке любой печи, хотя для русской необходимо больше раствора.
Поскольку необходимо стремиться к тому, чтобы делать швы минимальными, то компоненты раствора (песок и глину) следует просеять через сито с размером ячеек 3 Ч 3 мм (при отсутствии такого в магазине его можно изготовить самостоятельно из жести или алюминия; для этого в листе нужного размера проделываются отверстия диаметром 3 мм (их надо располагать максимально близко друг к другу), после чего лист прибивается к раме).
Чтобы приготовить раствор, глина помещается в емкость (ящик или бочку), заливается водой, разминается и оставляется для набухания на 1 – 2 дня. Потом перемешивается, при обнаружении комков ее следует еще сутки продержать в емкости. По прошествии этого времени из глины приготавливается глиняное тесто, для чего достаточно влить в емкость с ней воду. Полученный состав должен иметь консистенцию сметаны. Далее тесто надо процедить и оставить в таком состоянии (чем больше пройдет времени с момента затворения, тем будет лучше качество глиняного теста).
Перед тем как приступить к кладке, необходимо приготовить рабочий раствор, для чего, отмерив нужное количество глиняного теста, его надо смешать с просеянным песком, причем не следует сразу же всыпать все количество заполнителя.
На лист железа слоями выкладываются глиняное тесто и песок, затем тщательно перемешиваются. Если потребуется, можно добавить воды. Определить, насколько правильно приготовлен раствор, поможет простой тест: на металлическую лопату набирается порция раствора, после чего ему позволяется свободно сползти с нее. Если раствор не растекается, а плавно съезжает с лопаты, то все выполнено точно.
Есть и другие способы проверки качества раствора:
1) для этого необходимо иметь стальную кельму, на которой нет остатков какого-либо раствора (предпочтительно взять новый инструмент), набрать небольшую порцию подготовленного состава и бросить его обратно в емкость. Если на кельме ничего не задержалось, то раствор тощий и содержит много песка; если следы раствора на кельме присутствуют, то он нормальный; если же на ней остался слой раствора, то он жирный и нуждается в добавлении песка. Этот способ работает, если раствор имеет консистенцию сметаны. Если он слишком жидкий или густой, эта проверка ничего не покажет;
2) достаточно нанести на кирпич слой раствора толщиной 5 мм, разровнять его и оставить на 5 – 10 мин.
Если по истечении этого времени раствор пойдет трещинками, то он нормальный. Крупные трещины укажут на повышенную жирность раствора, а их отсутствие – на то, что раствор тощий;
3) можно нанести на кирпич раствор, распределить его слоем толщиной 5 мм и прижать, положив сверху другой кирпич. Через 2 мин. попытаться поднять стопку, держа ее за верхний кирпич. Если он удержится и не отпадет, то раствор пригоден для работы.
Можно довериться и ощущениям: качественный раствор напоминает густую сметану, при растирании пальцами возникает ощущение шероховатости от песчинок (если он больше похож на скользкую массу, в которой встречаются одиночные песчинки, то это плохой раствор, который не следует использовать). Перед работой необходимо еще раз процедить раствор. Поскольку он не будет израсходован за раз, то его надо держать в закрытой емкости, чтобы вода не испарялась.
Марка глиняного раствора низкая: в сухом виде составляет 4 – 8 кгс/см2, во влажном – не более 2 кгс/см2. Но повысить прочность печной кладки поможет введение в глиняный раствор либо поваренной соли, либо портландцемента. На десятилитровое ведро требуется 100 – 250 г соли или три четверти литра портландцемента М400.
Прежде чем добавить в раствор новые компоненты, соль растворяется в воде, а цемент затворяется водой и в виде жидкой массы вливается в рабочую смесь. Но при этом необходимо помнить, что раствор с солью может храниться длительное время, а цементный должен быть использован в течение 45 – 60 мин.
Приготовление раствора из непросеянных материалов является менее трудоемким и требует меньше времени. Однако если в первом случае продолжительное приготовление компенсируется быстротой кладки, то здесь все будет наоборот. И это надо учитывать. Тем не менее, поскольку такой способ практикуется, мы уделим ему некоторое внимание.
Примерно за 1 – 2 дня до приготовления раствора глина заливается водой, размачивается, комки растираются. Потом на боек грядкой насыпается необходимое количество песка, в ней проделывается канавка, которая заполняется соответствующим количеством глины, после чего смесь перелопачивается, то есть песок с краев подсыпается к глине и перемешивается.
Работу следует продолжать до тех пор, пока смесь не станет гомогенной (однородной). Далее ее надо собрать в середине (ширина полосы составляет 300 – 350 мм, высота – 200 – 250 мм) и порубить лопатой, чтобы окончательно разбить крупные фрагменты, если такие остались. Удары должны проходить смесь насквозь и отделять от нее тонкие пласты. Когда все комки будут измельчены, в нее вливается такое количество воды, чтобы получилось тесто, по консистенции напоминающее густую сметану. Последний раз вода добавляется перед кладкой.
