Виды огнеупорной смеси для кладки печей и каминов

Общая характеристика глиняного раствора для кладки печей

Печи с каминами выстраивают из кирпича, сырьём для изготовления которого является глина. Аналогичное связующее в основе кладочного раствора обеспечивает конструкции монолитность за счёт высокой адгезии материалов. Особенностью такого состава также является то, что его можно размочить и использовать повторно.

Достоинствами глиняной огнеупорной смеси для кладки печей и каминов считаются следующие свойства:

• низкое температурное расширение;
• устойчивость к открытому огню;
• долговечность;
• нулевая паропроницаемость;
• инертность к агрессивным продуктам горения.

Но глина размокает при контакте с водой, что ограничивает применение раствора в сухих помещениях. Для кладки печей нужно внимательно выбирать связующее, наполнитель и присадки по составу и пропорциям. Это связано с разными нагрузками относительно температуры.

Распределение температурной нагрузки в печиИсточник yandex.net

Рабочее состояние кирпича подразумевает предварительное вымачивание. Толщина швов может составлять 3-5 мм для основной части и до 12 мм в облицовочной. Средний расход сухой смеси составляет 10 кг на 17-20 кирпичей. 25 литров приготовленного раствора хватит на 100 штук.

Растворы для кладки различных отделов печи

Конструктивно печь состоит из 11 отдельных участков. Каждый из них имеет функциональные различия и к материалу предъявляются разные требования

Так, для фундамента важно обеспечить высокую прочность к механической нагрузке. Для этого в кладочный раствор для печи добавляются армирующие присадки.

Для изоляции основания от жара прокладывают минеральные листы или асбест. Далее повышается температура до 600 градусов по Цельсию, появляется агрессивность условий эксплуатации

Здесь важно использовать раствор с добавками, инертными продуктам горения.

Применение различных кирпичей для кладки печиИсточник clubsamodelok.ru

Для топки используется раствор на глиняно-шамотной основе. Это огнеупорная печная смесь для кладки печи с допустимым пределом использования в условиях до +1000 градусов по Цельсию. Все, что связано с дымоходом по составу кладочного продукта должно быть устойчивым к нагреванию до +400 градусов по Цельсию и продуктам горения.

Готовые смеси для монтажа печей

Готовая продукция классифицируется на основе показателей теплового расширения, устойчивости к высоким температурам и химической инертности. Это могут быть жаростойкий, жаропрочный или огнеупорный раствор. Также есть различия в составе и допустимых механических нагрузках.

Для жаростойкого состава характерны следующие моменты:

• рабочее время составляет около 60 минут;
• работать можно при температурах от +5 до +35 градусов по Цельсию;
• полное высыхание происходит в течение 50 часов;
• слой нанесения должен быть в пределах 10-12 мм;
• предел нагревания равен 400, 600, 1000 или 1300 градусам по Цельсию;
• экологичность и пластичность относительно состава;
• лёгкость в отношении нанесения и выравнивания.

Готовая жаростойкая кладочная смесь для печи и каминаИсточник kostroy.ru

Относительно связующих компонентов существуют следующие варианты смесей:

1. Глино-песчаная. Для такого продукта свойственна устойчивость к температуре до +250-400 градусов по Цельсию, высокая газовая плотность. Применяется для кладки кирпича около топки и основания дымохода.
2. Цементно-глиняная. Относительно первого пункта отличие заключается только в более высокой прочности. Поэтому такой раствор актуален для устройства габаритных печей, лежанок.
3. Известково-глиняная. Прочная смесь для кладки печи со средним показателем газовой плотности. Применяется для эксплуатации в условиях среднего нагревания, активного прохождения дыма.

Однокомпонентные составы имеют более конкретные сильные стороны. Например, цементный раствор актуален для устройства фундамента. Шамотный устойчив к высоким температурам, поэтому используется для топочной части печи и камина. А известковая смесь хуже справляется с агрессивными условиями эксплуатации, поэтому пригодны для основания.

Назначение

При сооружении печи или камина из кирпича используются специальные составы, к которым предъявляются особые требования. Отопительные конструкции эксплуатируются в «экстремальных» ситуациях, где происходит изменение температур до очень высоких показателей. Продолжительность этого воздействия может составлять несколько часов, поэтому материал должен быть приспособлен к такому воздействию.

При такой эксплуатации конструкции следует уделять особое внимание составу смеси. Она не должна содержать токсичных компонентов, которые могли бы выделяться в окружающую среду

Также важно отсутствие каких-либо специфических запахов. Эта продукция должна соответствовать санитарным нормам

Эти растворы используют при следующих работах:

• кладка кирпича наружных поверхностей;
• устройство топочной камеры;
• конструирование дымовых труб, в том числе той поверхности, которая выходит наружу;
• заливка фундамента;
• облицовка;
• создание дополнительных элементов, подвергающихся воздействию высокой температуры.

В зависимости от назначения подбирается тип и пропорции состава.

Кирпич для печи

Обычно применяется два вида кирпича — это огнеупорный кирпич шамотный или керамический. Если печь строится в бане, то здесь уже не подходит шамотный кирпич, используется керамический огнеупорный и клинкерный.

По компонентам конструкцию можно разделить так:

• фундамент;
• облицовка;
• топка;
• дымовая труба;
• дымооборот.

На фундамент необходим первосортный кирпич, клинкерный лучше применять в регионе с постоянными и сильными морозами. Раствор в этом случае подойдет известковый или цементный, он имеет хорошую прочность.

Сама топка должна быть уложена из шамотного кирпича, раствор применяется аналогичный — шамотный.

Дымооборот обустраивают из огнеупорного кирпича, используют состав с глиной.

Дымовая труба выстраивается из кирпича 1 сорта или клинкерного кирпича в комбинации с пустотелым (в местах с суровым климатом).

Важно! Раствор для кладки дымохода должен быть устойчивым к воздействию различных кислот, необходимо учитывать, что его части подвержены разным тепловым нагрузкам. Для истока трубы рекомендуется глиняно-шамотный раствор

Оголовок и шейка дымохода выкладываются более прочным материалом с добавлением гашеной извести и/или цемента

Для истока трубы рекомендуется глиняно-шамотный раствор. Оголовок и шейка дымохода выкладываются более прочным материалом с добавлением гашеной извести и/или цемента.

Выбор и подготовка песка

В состав простейшего раствора входит глина и песок. Самым лучшим песком традиционно считается горный – он имеет шероховатую текстуру поверхности, благодаря которой раствор существенно усиливает качество соединения кирпичей кладки. Морской и речной песок на фоне горного оказывается не настолько хорошим – вода полирует поверхность песчинок, в результате чего они теряют скрепляющие свойства.

Непосредственно перед созданием раствора песок рекомендуется просеять через сито с 1,5-мм ячейками. Если даже после просеивания в песке остались заметные глазом примеси, то его нужно промыть водой. Песок для промывки рассыпается на натянутой мешковине, и на него направляется струя воды. Заканчивать промывку можно только после того, как вода после прохождения через песок станет чистой.

Какой раствор нужен для кладки кирпича

Правильно составленные кладочные растворы должны соответствовать следующим нормам:

1. Грамотный выбор рецепта раствора для кладки, пропорций песка и цемента и объемов исходного сырья.
2. Применение качественных компонентов.
3. Тщательная подготовка материалов.
4. Соблюдение технологии производства.

1. Оптимальная пластичность смеси. Такой параметр способствует эффективному заделыванию углублений в кладочных слоях.
2. Время твердения. Большие объемы раствора, который быстро твердеет, непригодны к использованию. Чтобы устранить такое явление, нужно добавить в состав известь.
3. Повышенная прочность. Когда смесь застынет, прочностные характеристики цементных слоев будут увеличены, а стена из кирпича станет устойчивой к деформациям и другим негативным факторам.

Чтобы обеспечить эффективное образование твердой ЦПС, нужно грамотно выбрать пропорции раствора. В процессе реакции компонентов с водой увеличиваются прочностные показатели, а связующий компонент объединяет стройматериалы в цельную конструкцию.

Несмотря на используемую рецептуру, кладочный раствор и пропорции песка и цемента должны предусматривать наличие следующих ингредиентов:

1. Вяжущая часть. В большинстве случаев применяется цемент для кладки, который начинает твердеть при взаимодействии с жидкостью, соединяясь с остальными частями раствора..
2. Вещество-заполнитель. Предназначается для улучшения эксплуатационных свойств и увеличения объема смеси.
3. Жидкость. Вода используется для реакции с вяжущей частью добавки и способствует нормальному протеканию гидратации.

Роль вещества с вяжущими свойствами могут выполнять следующие типы сырья:

1. Портландцемент.
2. Известь.
3. Известково-цементная смесь.

Разбираясь, какой цемент лучше для кладки кирпича, необходимо учитывать тип задач, для которых он будет использоваться, и характеристики марки.

Цементный раствор для кладки кирпича должен содержать и дополнительные компоненты, в их числе:

1. Добавки для повышения морозостойкости. Их задача заключается в предотвращении кристаллизации жидкости под воздействием мороза и нормализации гидратации.
2. Пластифицирующие добавки. Способствуют удобоукладываемости рабочего состава и облегчают его эксплуатацию.
3. Отвердители. Улучшают процесс полимеризации вяжущих добавок и уменьшают период набора прочностных показателей.
4. Красители. С помощью цветных пигментов можно поменять гамму материала и улучшить эстетические свойства стены.

Конечная марка состава определяется пропорциями песка и цемента для кладки кирпича. По мере увеличения содержания песка марка снижается, а при увеличении доли цемента — повышается. Для замешивания растворов используют разные марки цементной-песчаной смеси для кладки кирпича, но наиболее часто встречается М75. В таком случае пропорции цемента и песка для кладки кирпича выбираются в соотношении 1:5:0,8.

Кладочный раствор может отличаться разным соотношением ингредиентов. Они выбираются с учетом назначения и сферы применения.

Известковый

Для возведения кирпичных заборов и стеновых конструкций принято использовать растворы для кирпичной кладки с высокой пластичностью. Поэтому в их состав добавляют известь, соединенную с песком. Сухие добавки тщательно перемешиваются, а потом заливаются жидкостью. Дальше ингредиенты еще раз перемешиваются до образования сметанообразной консистенции без комочков и твердых примесей.

Оптимальные пропорции выбираются из расчета 1 часть извести на 2-5 частей песка.

Цементный

Интересуясь, как приготовить раствор для кладки кирпича, пропорции песка и цемента нужно выбирать с учетом некоторых требований. В зависимости от марки второго компонента определяется соотношение ингредиентов: так, на 1 часть цемента может приходится 3-6 частей песка.

Цементно-известковый

Состав кладочного раствора на основе цементно-известковой смеси создается из следующих ингредиентов:

1. Гашеная известь, разведенная в воде до густого состояния. Известковую массу тщательно процеживают.
2. Сухой цемент на кладку и песок.

Каждая часть тщательно перемешивается. Наличие извести в составе цемента повышает пластичность смеси и позволяет использовать ее с любыми разновидностями кирпичей.

Простая смесь

Простую смесь создают на базе связывающей добавки и песка. В качестве первого может использоваться глина, но такой вариант востребован только для узкопрофильных задач.

Сложная смесь

Сложным замесом называются составы из разных добавок и вяжущей основы. К таковым относят цементно-известково-глиняные и другие растворы. Наличие глины в составе способствует легкой и аккуратной укладке.

Правила приготовления и нанесения готовых смесей

Преимуществом покупных составов является простота замешивания раствора. Для возможности его приготовления потребуется емкость соответствующего объема и в обязательном порядке – миксер или электродрель с насадкой. Дело в том, что ручное приготовление раствора связано с приложением определенных физических усилий, а для облегчения работы в него часто добавляют больше воды, чем следует. В результате, происходит потеря качества готовой смеси.

Приготовление раствора сводится к засыпанию сухой смеси в теплую воду и перемешиванию массы до окончательного растворения комочков. По консистенции он должен быть похож на густую сметану. Раствор оставляют на часовую выдержку, после чего еще раз хорошенько вымешивают.

Сухие смеси для кладки каминов и печей обладают водоудерживающей способностью, благодаря чему кирпичи не нуждаются в предварительном смачивании. Во-первых, это экономит время, а во-вторых, существенно сокращает период, необходимый для просушки кладки. Хорошая эластичность раствора, полученная за счет пластифицирующих добавок, отражается на возможности выполнения тонких швов (2-4мм) и, как результат:

• на экономном расходовании сыпучего материала;
• на привлекательном внешнем виде печных и каминных стенок;
• на отсутствии трещин, нередко появляющихся в толстом кладочном слое.

С жаростойкими составами следует работать при температуре окружающего воздуха не ниже +10 и не выше +35 градусов. Раствор допускается наносить слоем 10-12мм. Интересно, что швы из шамотной глиняной смеси в процессе эксплуатации печи приобретают дополнительную прочность под воздействием жара.

Приготовление состава для укладки шамотного кирпича

Огнеупорная кладочная смесь приготовленная на основе шамота переносит довольно высокие температуры. Здесь вы без проблем при топке можете применять и уголь, при этом не беспокоится о кладке. К приготовлению следует отнестись наиболее внимательно и ответственно, так как при неправильном расчете компонентов или нарушении последовательности изготовления, может получиться не совсем подходящая смесь для укладки.

• Шамотную глину кладем в ведро и заливается водой так, чтобы ее не было видно и оставляется настаиваться примерно на 12-72 часа. Время от времени потребуется перемешивать замоченную смесь.
• Потом эту глину потребуется протереть сквозь решето. Лучше всего, когда ячейка не превышает 3Х3 мм. С помощью этого же решета необходимо пропустить песок и добавить к глине. Наилучшей для кладки многими специалистами считается соотношение: 2 части песка к 1 части глины. Сухой состав из глины и песка требуется смешать до однородного состояния, а уже после этого добавить воду.

Внимание: Для того чтобы состав для кладки вышел наиболее хорошим, его необходимо постоянно размешивать при добавлении воды. При этом воду следует добавлять непрерывно, но небольшой струей. Когда смесь приобретает сметанообразное состояние, прекращается доливание воды

Именно на этом шаге лучше всего насыпать в раствор соль

Когда смесь приобретает сметанообразное состояние, прекращается доливание воды. Именно на этом шаге лучше всего насыпать в раствор соль.

• На обычное ведро смеси необходимо порядка 150 грамм соли. Соль придает раствору более хорошую прочность. Затем добавляют примерно пол мастерка цемента – он придаст укрепление составу. В некоторых случаях происходит смешивание с жидким стеклом.
• Правильно изготовленный раствор будет стекать по лопате равномерным слоем, неправильный будет сильно растекаться или вовсе станет комком. Такая смесь является оптимальным выбором для заполнения пустот.
• Приблизительное количество раствора для укладки ста кирпичей – два ведра. В случае выкладывания русской печи количество необходимо увеличить примерно на двадцать процентов ввиду специфики кладки.

Применяется огнеупорная смесь для камина и печи. Кстати, чем меньше будет фракция компонентов, тем более качественный получится состав.

Что такое огнеупорная шамотная глина

Наряду с традиционными материалами, в строительных магазинах можно найти и шамотную глину. Обычно она предлагается в виде сухой строительной массы, которая используется в качестве добавки в кладочные и штукатурные растворы.

При необходимости в магазине можно приобрести и шамотные кирпичи. Прошедший соответствующую термическую закалку каолин обычно имеет белый цвет с кремовыми оттенками или серо-коричневый. Эти свойства определяются характеристиками процедуры обжига.

Сырьём для шамота является глина, содержащая высокодисперсные гидроалюмосиликаты. Эта глина очень пластичная и позволяет сформировать из неё куски различной формы. Иногда из неё делают сразу прессованные брикеты, после чего их отправляют в специальные печи, разогретые до высоких температур, где они проходят процедуру обжига.

Каждый производитель использует собственную рецептуру изготовления шамотной массы. При приготовлении одних составов добавляют больше обожжённого порошка, для других растворов используют порошок крупного помола, а при замешивании третьих растворов могут увеличивать количество воды и т. д.

У некоторых видов шамота их особые свойства обусловлены временем и высотой температуры обжига. Это позволяет в результате обжига получать массы, имеющие различный цвет и фактуру.

В составе огнеупорной глины содержится множество разных химических элементов:

1. Оксид магния (MgO).
2. Кварц (SiO 2).
3. Оксид кальция (CaO).
4. Оксид железа (Fe 2 О 3).
5. Оксид натрия (Na 2 О).
6. Алюминиевооксидная керамика (Аl 2О 3).
7. Оксид калия (К 2 О).

Технические характеристики и свойства

Перед приобретением шамотной глины покупатель должен узнать о сроке годности и условиях хранения. Естественно, покупать материал, у которого срок годности давно прошёл, не следует. Что же касается хранения, если глина долгое время лежала на складе, то со временем она лишается своих свойств. Причём этот процесс может ускориться, если глину хранили при высокой влажности.

Каждый производитель при изготовлении шамотной глины ориентируется на требования ГОСТа 6137–8. Именно он определяет основные технические характеристики этого строительного материала:

• средний диаметр зерна — около 2 мм;
• коэффициент водопоглощения — 2–10% для высокожжёного шамота и до 25% для низкожжёного;
• уровень влажности – не выше 5%;
• термостойкость – 1550–1850 °C.

Упаковки шамотной глины весом 20 кг обычно достаточно для создания кладки из 20–30 кирпичей. Для устройства кладки площадью 1 кубометр требуется около 100 кг обожжённого каолина. После нанесения раствор набирает максимальную прочность за 2 дня при благоприятной температуре воздуха от + 10 до +25 °C.

Шамотная глина сохраняет свои свойства до трёх лет со дня изготовления при условии, что хранится в оригинальной упаковке. Максимальные прочностные характеристики материал приобретает через 28 дней.

Что такое шамотная глина

Шамот является самым экологичным огнеупорным сырьём. Прежде чем разобраться, как с ним работать, необходимо выяснить, что из себя представляет этот строительный материал и какими достоинствами и недостатками обладает.

Огнеупорная глина состоит из таких элементов, как кварц, алюмооксидная керамика, оксид кальция, оксид железа, оксид натрия и оксид магния

Из чего состоит и как выглядит

Первоосновой шамота является каолиновая глина, которая образуется в результате оседания частиц разрушенных горных пород. Массу серой каолиновый глины подвергают термической обработке при высоких температурах – порядка 1300-1500 Co, в следствие чего она теряет практически всю воду, скрепляющую её молекулы, и глина спекается. После такой обработки каолин приобретает бурый оттенок и по физическим свойствам становится подобен камню. В готовый вид шамот приводят с помощью металлических валиков, которыми дробят куски обожжённого каолина.

Чем выше температура обжига каолиновой глины, тем меньше воды остаётся в составе шамота, благодаря чему материал теряет свою пластичностью и не подвергается кардинальным физическим и химическим изменениям при термическом воздействии. Иными словами, из-за потери воды шамот практически не расширяется при нагреве. По поглощению влаги шамот разделяют на:

• Высокоотожжённый. Водопоглощение – от 2 до 8%.
• Низкожжённый. Водопоглощение – от 20 до 25%.

Все виды шамотной глины выдерживают примерно одинаковую температуру, при которой не подвергаются её разрушительному воздействию — 1800 Co. Выдержанная температура зависит от конечного материала, в котором был использован шамотный порошок: концентрации в нём глины, воды, удерживающих веществ и иных химических реагентов. Производители могут (но не обязаны) указывать точную максимальную эксплуатационную температуру глины на мешке, добавляя при этом детальный состав для замешивания.

Шамотная глина отлично подходит для кладки шамотного кирпича, так как оба материала обладают одинаковым коэффициентом линейного расширения

Также у глины есть ещё одна характеристика – влажность. Чем она выше, тем пластичнее материал, а следовательно – чувствительнее к термическому воздействию. Влажность, как и максимальную температуру, могут указывать на упаковке, но обычно на эту характеристику не обращают внимания, поскольку разница небольшая – от 4 до 7%. Кроме того, шамот различается по размеру частиц: для добавления в состав кирпичей используется мелкозернистый, а для декоративной отделки – крупнозернистый.

Для чего нужна

Шамотная глина – материал с широким спектром использования. Её термическая стойкость особо ценится в строительстве, а красивый бурый цвет и необычная фактура – в дизайне интерьера и художественной лепке. Основными областями применения шамота можно назвать:

1. Создание огнеупорных строительных материалов;
2. Оформление помещения с помощью шамотной штукатурки;
3. Лепка статуэток и сувениров из шамотной массы со специальными примесями.

Шамотный кирпич является огнеупорным, и маркируется буквой «Ш»

Шамотный порошок добавляют в цементные смеси, шпаклёвку, а также он может являться основой для кирпичей. В результате такой продукт приобретает огнеупорные свойства, но при этом значительно возрастает и его цена. Огнеупорные кирпичи (“Ш” – такая маркировка на них обязательно должна присутствовать) способны выдерживать полторы тысячи градусов, благодаря чему они служат основным материалом для печей, но выкладывать из них всю конструкция не имеет смысла, так как это влетит в копеечку

Важно отметить, что для топок нужно применять не только огнеупорный кирпич, но и шамотный раствор для их соединения

Шамотная штукатурка благодаря своей фактуре подходит для современного дизайна интерьеров как самостоятельный художественный инструмент – можно заметить, что её применяют не только для удаления неровностей, но и просто для оформления поверхности.

Из шамотной глины изготавливают керамическую посуду и декоративные статуэтки

Если добавить в шамотную глину добавки, в число которых входит вода, влагоудерживающие реагенты и пластификаторы, то она станет податливым материалом для ручной лепки. Из такой смеси можно вылепить не только статуэтку или декоративную фигурку, но и художественно оформить рамку или небольшой предмет интерьера, который можно будет обжечь в печи. Чем выше температура запекания, тем темнее и хрупче получаются фигуры. После запекания их можно покрыть глазурью и расписать.

Подбор пропорции и проверка раствора

Раствор необходимо протестировать на жирность с помощью шариков

Количество ингредиентов зависит от месторасположения и назначения печной конструкции. Чтобы построить сооружение в доме понадобится:

• 1 часть песка + 1,5 части глины;
• 3 части песка + 1 часть известкового теста;
• 1 часть цемента + 8-10 частей песка + 2 части известкового теста;
• жаростойкая масса для монолитной топки готовится на основе 1 части портладцемента М400, 2 частей битого кирпича, 0.3 частей шамотного песка;
• огнеупорный бетон можно сделать посредством смешивания 20 кг готового состава с 8 л воды.

Банная печка из кирпича выстраивается на следующих растворах:

• цементном – 1 часть цемента + 3 части песка;
• известковом – песок с известью соотносятся как 2:1;
• известково-цементном – нужно 2 части извести, 1 часть песка, от 6 до 16 частей цемента.

Топку выкладывают при помощи глиняно-шамотной массы. Для оштукатуривания применяется асбест + известь + песок + гипс, глина + асбест + песок или глина + цемент + песок + асбест.

Тестирование смеси

Жирность раствора определяют по количеству трещин, когда шар сжимают

Качество известкового теста проверяется с помощью деревянной рейки. В процессе перемешивания определяется тип массы:

• на планке нет материала – тощий раствор, корректируется добавлением извести;
• на рейке остаются комочки или пленка – средство подходит для работы;
• на дощечке остается толстый плотный слой – жирная масса, в которую стоит добавить немного песка.

Перед использованием глиняного раствора тестируется жирность. Понадобится разбавить водой 2 кг глины, перемешать деревянной палочкой и осмотреть ее:

• на рейку налипла глина – жирное средство, затощаемое песком;
• на лопатку прилипли маленькие кусочки – можно начинать кладку;
• на планке осталась пленка – материал тощий, нужно откорректировать его жирной глиной.