Раствор связывает воедино отдельные кирпичи, блоки, камни и печные приборы. Прочность этих связей напрямую зависит от качества используемого раствора, причем для каждого элемента нужно применять определенный его вид.

Качество строительного раствора варьируется в зависимости от процентного содержания его компонентов. Их два вида: вяжущие (глина, цемент) и заполнитель (шлак, песок). Густота раствора во всех случаях зависит от количества добавленной в него при замесе воды.

По применению вяжущих компонентов все растворы делятся на:

— цементные;

— известковые;

— гипсовые;

— смешанные (содержащие два вяжущих компонента).

Следует также отметить, что синтетические вяжущие компоненты, как и органические, плохо выдерживают длительное воздействие высоких температур, поэтому для кладки печей используются только минеральные вяжущие материалы — глина, цемент, известь и гипс.

Главным недостатком глиняного раствора является его неустойчивость к воздействию влаги, поэтому глиняный раствор используют только при кладке основного массива печи. Для возведения печной трубы или фундамента он непригоден.

Шов глиняного раствора не должен превышать по толщине 5 мм, иначе под действием высоких температур он начнет трескаться, и в образовавшиеся пустоты будет проникать воздух, ухудшая работу печи. Такой раствор нужно готовить из хорошей глины и мелкого просеянного песка с диаметром песчинок не более 1 мм. Раствор следует тщательно перемешать.

Глиняные растворы подразделяются на жирные, нормальные и тощие.

Жирные растворы обладают хорошей пластичность, однако сильно растрескивается при высыхании.

Тощие растворы практически не имеют пластичности, крошатся и весьма непрочны.

Нормальные растворы при правильно подобранном сочетании вяжущего компонента и заполнителя в меру пластичны, практически не подвержены растрескиванию при высыхании, дают минимальную усадку, т. е. почти не меняют своего объема. Именно ими рекомендуется пользоваться при возведении печей.

Густота раствора — фактор немаловажный. На вид правильно приготовленный раствор должен быть однородным, т. е. участков из одного заполнителя или глины быть не должно. По своей густоте раствор должен напоминать сметану, это легко проверить. При кладке намоченного кирпича лишний раствор должен легко выдавливаться тяжестью самого кирпича и при легком нажиме на него рукой.

Нелишним будет проверить и качество используемой глины. Сделать это можно следующими способами.

Готовится несколько растворов с различным содержанием глины и песка. Делается это так. Отмеряют пять одинаковых порций глины, после первую порцию оставляют в чистом виде, во вторую порцию добавляют 10 % песка, в третью — 25 %, в четвертую — 75 % и в пятую — 100 %, т. е. столько же, сколько и глины. Если известно, что глина жирная, то количество песка берется для второй порции 50 %, для третьей — 100 %, для четвертой — 150 % и для пятой — 200 % от количества глины.

Каждую порцию раствора необходимо хорошо перемешать до состояния полной однородности, затем, понемногу добавляя воду, нужно получить достаточно густое тесто, которое не должно прилипать к рукам.

Из каждой порции раствора делают по 2–3 шарика диаметром 4–5 см и 2–3 пластинки толщиной 2–3 см. Шарики и пластинки помечают и сушат 10–12 дней в помещении без сквозняков, с постоянной комнатной температурой.

Если высохшие шарики и пластинки не растрескались и шарики, падая с высоты 1 м на пол, не рассыпаются, раствор можно считать нормальным, т. е. годным для строительства. Если раствор окажется тощим, то пластинки будут легко ломаться, а шарики при падении — рассыпаться.

Пластинки и шарики из жирного раствора растрескиваются при сушке.

Для более точного определения качества раствора сырые шарики помещают между двумя строгаными дощечками и сдавливают до тех пор, пока на шариках не образуются трещины. На шариках из раствора малой пластичности большие трещины появляются уже при сжатии шариков на 1/5–1/3 их диаметра. На шариках из раствора средней пластичности мелкие трещины образуются при сжатии на 1/3 их диаметра. Тонкие трещины на шариках из высокопластичного раствора появляются при сжатии на 1/2 их диаметра.

Можно также вместо шариков приготовить жгутики толщиной 1–1,5 см и длиной 15–20 см. При растяжении жгутик из малопластичного раствора почти не растягивается и дает неровный разрыв. Жгутик из раствора средней пластичности вытягивается плавно и обрывается, когда его толщина в месте разрыва составляет 1/5–1/6 первоначальной толщины. Жгутик из пластичного и высокопластичного растворов вытягивается плавно, постепенно утончаясь, и рвется при толщине около 1/8–1/10 своего диаметра.

Еще один способ проверки глиняного раствора на пластичность — это свернуть жгутик из него в кольцо вокруг деревянной палочки диаметром 4–5 см. При таком сгибании жгутик из раствора с малой пластичностью покроется трещинами и разрывами, при средней пластичности в местах сгибания образуются мелкие трещины, но сам жгутик остается цел. При высокой пластичности раствора ни трещин, ни разрывов не будет.

Проведя 2–3 раза подобные испытания, вы сможете подобрать правильное соотношение глины и песка, после чего можно приступать к замесу раствора в нужном для работы количестве.

Теперь несколько слов о самом процессе замеса раствора. Сначала нужно просеять песок через мелкое сито с ячейками 1–1,5 мм, после приготовить глину. Глину нужно замочить в любой подходящей по размеру емкости, после чего развести в воде до состояния жирного молока и процедить через то же сито. Остатки глины снова развести в воде и опять процедить. Далее отмерить нужное количество песка и разведенной глины и, перемешивая их, довести смесь до однородного состояния.

В готовом растворе не должно быть сгустков или крупных частиц. Правильно сделанные глиняные растворы могут храниться неограниченное количество времени, в случае засыхания их просто разводят водой.

Перед началом кладки кирпич вымачивают в воде в течение суток. Печная кладка, выполненная из вымоченного кирпича и хорошо приготовленного глиняного раствора, может стоять веками, и для ее разбора часто требуется зубило. Если же кирпич просто сполоснули и положили на плохо приготовленный раствор, то такая кладка, соответственно, продержится недолго и разобрать ее можно будет голыми руками.

При возведении конструкции из шамотного или огнеупорного кирпича раствор готовят из огнеупорной глины и шамота (1: 1).

Это наиболее прочные строительные растворы, способные затвердеть как на воздухе, так и во влажной среде, и даже в воде. Начало схватывания таких растворов происходит в среднем через 30–40 минут, а окончательное затвердевание — через 10–12 часов. В силу высокой прочности и хорошей влагоустойчивости цементных растворов их применяют для возведения печных труб и кладки фундамента, т. к. эти элементы печи могут постоянно находиться в сырости или в зоне сильных перепадов влажности.

В качестве заполнителя в цементные растворы обычно идет песок в пропорциях, варьирующихся от 1: 1 до 1: 6 (1 — цемент, 6 — песок). Для сохранения прочностных и влагоустойчивых качеств цементного раствора рекомендуется использовать его в течение часа после замеса.

При кладке фундамента на влажном грунте и возведении частей трубы, выходящих за уровень крыши, рекомендуется использовать смешанные цементные растворы. В такой раствор обычно входят два вяжущих элемента и заполнитель. Ярким примером смешанного цементного раствора служит смесь цемента, известкового теста и песка. Такой раствор при застывании имеет высокую прочность и влагоустойчивость. Его примерный состав:

— 1 часть цемента;

— 2 части известкового теста;

— 6–12 частей песка.

Но зачастую в печном строительстве требуются и более прочные растворы. Так, для монолитных очагов открытого огня применяются жаростойкие бетонные смеси. Примерный состав одной из них следующий:

— 1 часть цемента марки 400–600;

— 2 части щебня из красного кирпича;

— 2 части кварцевого песка;

— 0,3 части шамотного песка.

Иногда в силу изменений конструкции печи или очага, если они, к примеру, не вписываются в заданный промежуток, приходится изготовлять несколько строительных блоков в домашних условиях. Для такого случая можно воспользоваться следующей огнеупорной смесью:

— 1 часть цемента марки 400–600;

— 2 части щебня из огнеупорного кирпича;

— 2 части обыкновенного песка;

— 0,3 части шамотного песка.

Приготовив раствор, нужно залить его в специальную форму — опалубку. В сущности, опалубка — тот же деревянный ящик заданной формы, но не сбитый, а с разборными стенками и без крышки. В опалубке блоки выдерживают в течение месяца, поддерживая высокую влажность. Для этого блоки накрывают полиэтиленовой пленкой и смачивают водой первые 5–7 дней.

Как и цементные, известковые растворы обладают высокой прочностью и отличной влагоустойчивостью. Их применяют для кладки фундаментов и печных труб, находящихся над уровнем кровли. В состав таких растворов в разных пропорциях входят известковое тесто, песок и вода.

Качество известкового раствора прежде всего зависит от правильного гашения извести. Комовую известь заливают водой в творильном ящике и выдерживают до полного гашения, время от времени подливая воду. После того как известь закончит кипеть, ее сливают в другую емкость.

Лучшим местом для хранения извести считается специальная земляная яма, обшитая досками. Помещенная в такую яму и засыпанная полуметровым слоем земли известь способна сохранять свои рабочие свойства долгие годы. Тем более что после гашения известь рекомендуется выдержать не менее месяца для улучшения ее качеств, которые совершенствуются прямо пропорционально сроку выдержки.

Приготовить известковый раствор несложно. Для этого известковое тесто процеживается через сито и смешивается с заранее просеянным через мелкую сетку песком, после понемногу добавляется вода при постоянном перемешивании смеси. Так известковый раствор доводится до нужной густоты.

На 1 часть известкового теста рекомендуется брать 2–3 части песка. Свежие известковые растворы, в отличие от цементных, сохраняют свои рабочие свойства в течение нескольких суток. Для повышения прочности известкового раствора в него можно добавить цемент, а для сокращения времени застывания, например при оштукатуривании, — гипс.

Известковый раствор также разделяется по степени жирности. Она достаточно легко определяется: уже готовый раствор перемешивают деревянной лопаткой в течение нескольких минут, после чего оценивают степень прилипания раствора к лопатке. Тощий раствор к ней липнуть не будет, жирный покроет деревянную поверхность толстым слоем, нормальный же, самый лучший для кладки, образует на лопатке тонкий слой или останется на ней местами. Изменить степень жирности раствора можно с помощью внесения в него недостающих компонентов. Так, для увеличения жирности в случае, если раствор слишком тощий, нужно добавить известковое тесто, для снижения — песок.