Кладка кирпича: кладочный раствор для печей и каминов

Составление кладочного раствора при возведении печей и каминов зависит от многих факторов: участка работы, расположения печи, вида кирпича и его поверхности. В статье мы дадим советы по составам и способам приготовления растворов, а также выполним обзор по готовым к употреблению сухим смесям для этого вида работ.

Для скрепления кирпичей в монолитную кладку применяют кладочные растворы. От прочности швов зависит продолжительность работы печи или камина, от толщины шва (если смесь не теплоизоляционная) — тепловые потери, от аккуратности выполнения и структуры раствора — газонепроницаемость и внешний вид всей конструкции.

Общие сведения

Кладочный раствор представляет собой смесь порошкообразных материалов (наполнителя и вяжущего), затворенных водой и/или жидким стеклом (ортофосфорной кислотой) для увеличения пластичности, уменьшения влажности раствора и внутренних трещин шва, снижения усадки кирпича после сушки. Некоторые смеси для получения тонкого прочного шва дополняют пластификаторами.

Раствор по составу и густоте должен соответствовать типу кирпичей и месту установки (температурный режим топки, поддувала, дымохода — различный, дровяной, угольной, газовой печи — различный). В топке дровяной печи температура, как правило, не повышается для полноценного спекания раствора на чистом шамотном мертеле. В печах, которые топятся антрацитом, также не все места прогреваются дымовыми газами до температуры обжига.

Печь, сложенная в бане, комнатный камин, русская печь для приготовления пищи или барбекюшница во дворе находятся в разных эксплуатационных и климатических условиях, а значит, и раствор нужно подбирать, исходя из характеристик среды — для повышенной влажности, морозоустойчивый, экологически безупречный.

Чем более чётко выдержана геометрия каждого изделия, тем более тонкий шов можно получить. Некоторые мастера придерживаются мнения, что шов в 3–4 мм является показателем качественной футеровки. Другие утверждают, что слишком тонкие швы в результате частых теплосмен недостаточно компенсируют термическое расширение кладки бытовых печей. Они рекомендуют среднюю толщину 6–9 мм. Во многом определяющим становиться толщина кладки и способ перевязки кирпичей.

При этом раствор должен быть не жидким (0,6 л на 1 л сухой смеси), а полугустым (0,5–0,55 л/л) или густым (0,35–0,4 л/л), для готовых смесей воды требуется, как правило, меньше. Чем гуще раствор, тем более толстый шов можно получить. Количество воды также зависит от способности кирпича к водопоглощению: например, для кладки из клинкерного кирпича в растворе должно быть меньше воды.

Класть, сушить и разжигать печь лучше в сухую, тёплую погоду. Облицовывать печь можно только после высыхания и проведенного пробного обжига.

Совет! При выполнении кладки отдельных частей печи старайтесь брать кирпичи одной марки (динас, шамот, керамический) и из одной партии. Таким образом, скорость заполнения открытых пор раствором, адгезия, продолжительность сушки, объёмное и линейное расширение для всех кирпичей одного участка печи будет одинаковым.

Виды кладочных растворов

В зависимости от вяжущего вещества различают простые и сложные смеси:

• глиняный;
• известковый;
• глиняно-известковый;
• цементный;
• глиняно-цементный;
• известково-цементный.

В наименованиях смесей с двухкомпонентным вяжущим первым словом определяют основной компонент, а через дефис — вспомогательный. Так, известково-глиняный раствор основным вяжущим имеет известь, а глиняно-известковый — глину. При описании пропорций составов за единицу объёма принято вяжущее вещество, а остальные составляющие указаны в пропорции к нему.

Глиняный раствор

Самый популярный и распространённый из составов для выполнения кладки. Однако такой раствор используют при кладке сухих участков печи, где исключено попадание влаги. Из-за низкой влагоустойчивости в уличных печах, фундаментах и наружных дымоходах прочность кладки на глиняном растворе будет недолговечна. Швы при этом должны быть достаточно тонкими, в 3–5 мм, а сама глина — качественной, нормальной жирности.

Определение жирности глины мастера производят до начала работ. Изготавливают, сушат и испытывают в падении шарики, следят за налипанием раствора на мастерок, проверяют ком под давлением, скручивают и рвут жгутик из пластичной массы. Жирные глины нужно отощить добавлением чистого и просеянного в сухую погоду карьерного песка (фракция до 1 мм), в тощие — добавить жирной глины.

Минеральный состав глины, по возможности, должен быть приближен к составу кладочного кирпича. Высоко ценится каолиновая и голубая кембрийская глины, а также их смеси.

Базовая рецептура глиняного раствора включает:

• 1 часть глины;
• 1 часть песка, варианты соотношения 1:0,1–4, зависящие от жирности глины;
• 0,25 части воды.

Перед приготовлением глину постепенно увлажняют, предоставляя время на впитывание влаги и размягчение — несколько часов, а иногда и дней. Глиняные растворы нужно тщательно перемешивать, разбивая комочки, убирая камешки, и доводить до однородности и эластичности. Перед работой полученную массу нужно процедить через сито с ячейками 3х3 мм. Правильный раствор сползает с лопаты, не растекаясь. Если масса в процессе работы пересохла, в неё можно добавить воду, гомогенизируя состав и доведя консистенцию до густоты деревенской сметаны.

Если печь не предполагается отделывать, то вода для раствора должна быть дождевой или питьевой отстоянной, так на поверхности швов не будут появляться высолы. Если планируете штукатурку, то в раствор для крепости можно добавить соль, до 150 г на ведро. Для крепости швов иногда добавляют и портландцемент — 0,5–1,0 кг/ведро.

Преимущественное применение глиняного раствора при строительстве печей и каминов объясняется также высокой ремонтопригодностью кладки на его основе. Печь можно перекладывать, ремонтировать, разбирать для прочистки дымовых каналов.

Известковый раствор

Растворы на основе известкового теста применяют для постройки фундаментов, наружных дымоходов, печей на открытом воздухе. Для прочности в него добавляют немного цемента (в соотношении 0,5:1, причём песок с цементом смешивают до добавления извести).

Тесто изготавливают из гашёной извести. Известь-кипелку нужно залить водой в творильной ёмкости до прекращения процесса, затем слить в подходящую ёмкость (врытый деревянный ящик) и хранить без доступа воздуха. Со временем качество гашёной извести становится лучше. Использовать её желательно не раньше, чем через месяц, ещё лучше — выдержать подольше. Гасить известь можно по быстрому, медленному и среднему способу. Интенсивность процесса зависит от количества воды.

Базовый состав известкового раствора:

• 1 часть теста известкового;
• 2–3 части песка.

Если тесто было слишком густое, его нужно предварительно разбавить водой. Перед смешиванием ингредиентов песок просеивают сквозь сито 3х3 мм, а затем через то же сито процеживают известковое тесто и тщательно перемешивают. Для определения качества состава раствор в течение пяти минут мешают деревянным плоским инструментом и проверяют:

• налипания не происходит — раствор тощий, требуется добавить известковое тесто;
• налипает сгустками и/или покрывает равномерным слоем в 2–3 мм — нормальный;
• слой толще 2–3 мм — раствор жирный, нужно добавить песок.

Готовую массу можно хранить и использовать несколько суток.

Цементный раствор

Такой раствор также используют при сооружении фундаментов и дымоходов выше уровня кровли. Качество и свойства вяжущего в данном случае стандартизированные, поэтому рекомендуемый состав раствора может быть написан на упаковке, в особенности при использовании портландцемента для огнеупорной кладки. Раствор важно использовать быстро. Самоотверждающийся на воздухе, он может быть уже непригодным для работы через 0,75–1 ч. Прочность раствора зависит от марки цемента — состава, присадок, огнеупорных свойств, качественной работы.

Базовый состав цементного раствора:

• 1 часть прочного цемента (М400, М500);
• 5 частей песка (от 1:1 до 1:6 — варианты).

Цемент с песком просеивают через сито 3х3 мм, перемешивают, и снова просеивают, а затем наливают в сухую смесь воду. От густоты полученной массы зависит толщина шва. Некоторые мастера (на хорошем цементе) выполняют швы, толщиной до 15–18 мм. Иногда в раствор добавляют в качестве наполнителя керамзит, битый огнеупорный кирпич — чем крупнее фракция, тем толще шов. Для жаропрочных бетонных элементов в качестве наполнителя применяют тонкомолотый шамотный порошок или засыпку ЗША.

Таблица 1. Рекомендованные составы для растворов с песком и глиной (под нагрузкой)

Готовые сухие смеси

Для приготовления растворов часто пользуются уже готовыми смесями, которые иногда называют мертелями. При этом температура эксплуатации, толщина шва, сходство с определённой маркой кирпича зависит от вида смеси. Данные о смеси и рекомендации по применению наносят на упаковку. Там указываются: условия хранения, назначение, пропорции воды при приготовлении, время схватывания и застывания, продолжительность годности приготовленного раствора, рекомендуемые марки кирпича и толщина слоя, расход раствора при различной толщине шва и размере кирпича (полуторный кирпич нуждается в меньшем, чем рядовой, количестве), максимальная температура применения, огнеупорность (на 150–250 °С выше температуры эксплуатации).

Различают смеси для кладочных и отделочных работ, морозоустойчивые (зима), для наружных работ, влагоустойчивые, огнеупорные, теплоизоляционные. Кроме основных компонентов — вяжущего и наполнителя, такие составы содержат специальные добавки, обеспечивающие специфические характеристики всей конструкции.

Замешивание раствора обычно производят порционно, строительным миксером или электродрелью — так состав будет более однородным, оптимальной влажности и густоты. Использование готовых мертелей позволяет упростить работу, сэкономить время на приготовление раствора, а в некоторых случаях и на сушку. Стабильность состава — одно из преимуществ их использования.

Цены смесей варьируются в широком диапазоне, но нужно учитывать и удельный расход материала при производстве кладки. Для сравнительного анализа мы подготовили сводную таблицу смесей крупной расфасовки от различных производителей — российских и иностранных. Цены, приведённые в таблице, действительны на сентябрь 2016 года.

Таблица 2. Растворы, смеси для дымоходов, каминов, печей