3. РАСТВОРЫ

Различают растворы для кладки и штукатурки. Назначение растворов для кладки — соединить в одно целое конструкцию из кирпича, камня или других материалов. Штукатурные растворы предназначены для создания гладкой и прочной поверхности конструкции. Растворы представляют собой смесь вяжущих веществ, заполнителей и воды.

Вяжущие вещества подразделяют на минеральные, органические и синтетические. Для печных работ применяют только минеральные вяжущие — глину, цемент, известь и гипс (последний исключительно для оштукатуривания).

Глина является осадочной породой и состоит из частиц размером менее 0,005 мм. В чистом виде глина встречается редко. То, что мы обычно называем глиной, состоит из смеси глины и песка. В так называемой жирной глине песка содержится до 2%, в тощей до 30%.

Замешанная с водой глина образует твердое тесто или глиняное молоко в зависимости от количества воды. При этом глина разбухает, увеличивается в объеме. При высыхании глиняное тесто уменьшается в объеме, растрескивается. Линейное уменьшение глины при высыхании 5—12%.

Глину применяют в чисто глиняных растворах и смешанных — глиняно-цементных или глиняно-известковых.

Цемент. Существует несколько разновидностей цемента, отличающихся между собой составом и способом производства. Наиболее распространенными являются портландцемент и глиноземистый цемент.

Портландцемент представляет собой порошок зеленовато-серого цвета. Исходными продуктами для его получения являются известняк (мел) и глина. Составляющие обжигают во вращающихся печах при температуре 1400—1500 °С. Полученный таким образом цементный клинкер размалывают на специальных мельницах. При размоле добавляют активные и инертные добавки (шлаки, кварцевый песок, гипс и т. п.).

Затворенный водой цемент в течение некоторого времени преобразуется в монолитное твердое тело большой прочности. Показателем прочности является марка цемента, которая определяет прочность цементного раствора состава 1 ч. цемента+3 ч. песка (по массе), достигнутая на 28-й день схватывания. Портландцемент выпускают марок 400, 500, 600 и 700.

Глиноземистый цемент получают из глинозема (бокситов) и извести, сплавленных в

электропечах при температуре 1400 °С. Сплавленную массу дробят на куски, а затем измельчают в порошок на трубных мельницах. Глиноземистый цемент выпускают марок 400, 500 и 600. Марочную прочность он набирает через 3 сут. Глиноземистый цемент, примененный в растворах и бетонах, повышает их стойкость к воде.

Промышленность выпускает также белый и цветной порт-ландцементы, пуццолановый цемент и др.

Известь получается в результате обжига природного известняка, мела, доломита, ракушечника, содержащих в большом количестве углекислый кальций СаСОз. При этом количество глинистых примесей не должно превышать 8%. Чаще всего обжиг производят в шахтных печах при температуре до 1200 °С. Обожженный известняк и есть так называемая известь-кипелка. Чтобы получить известь, пригодную для составления растворов, ее гасят водой. В зависимости от пористости кусков и температуры обжига гашение извести происходит с разной скоростью, поэтому известь подразделяют на быстрогасящуюся и медлен-ногасящуюся. Гашеная известь также бывает двух видов — известь-пушонка и известковое тесто (Для приготовления зимних и некоторых других растворов иногда используют молотую негашеную известь, которая отличается от пушонки грязновато-серым цветом.)

Известь-пушонку получают тогда, когда для гашения взято воды столько, сколько требуется для химической реакции с учетом воды, которая испарится в ходе гашения. Известь-пушонку используют главным образом в штукатурных растворах.

Для получения известкового теста нужно взять воду в количестве, превышающем объем извести-кипелки в 3—4 раза. Выход теста из хорошо обожженного известняка (с малым содержанием неразложивших-ся при обжиге частиц) составляет 3 л на 1 кг комовой извести.

В больших количествах известь гасят в специальных аппаратах — известегасилках, в небольших — вручную. Делают это так: комовую известь складывают в творильный ящик, заливают водой и перемешивают мешалкой. Загасившаяся известь стекает в яму для известкового теста через отверстие с сеткой творильного ящика. Чтобы ускорить начало гашения, употребляют для первой заливки горячую воду. При гашении быстрогасящейся извести нельзя допускать, чтобы в творильном ящике оказалось недостаточно воды, так как при этом происходит перегорание извести и в дальнейшем, даже при избытке воды, гашение

протекает плохо и выход известкового теста будет значительно меньшим.

Гашение извести происходит с выделением большого количества теплоты, и брызги могут вызвать ожоги на незащищенной коже. Пыль негашеной извести разъедает слизистую оболочку, дыхательные пути и открытую кожу. Поэтому при гашении извести нужно строго соблюдать правила техники безопасности, указанные в главе «Техника безопасности при кладке печей».

Твердение 4 извести происходит медленно и зависит от количества влаги в известковом тесте. Образуемые при этом кристаллы соединяются в прочное твердое тело. На поверхности затвердевшей извести происходит восстановительный процесс, т. е. превращение гашеной извести в негашеную. Это способствует твердению известковых растворов и делает их более прочными.

Гипс. Строительный гипс (алебастр) получают путем обжига природного гипсового камня в печах при температуре 1 50—170 °С. Измолотый обожженный гипс представляет собой порошок беловато-серого цвета. Замешанный с водой гипс быстро твердеет. Схватывание начинается через 4 мин и длится от 6 до 30 мин. Быстрота схватывания создает неудобство при употреблении гипса, поэтому в гипсовый раствор добавляют замедлители схватывания гипса (например, 1 — 1,5%-ный раствор животного клея). Применение горячей воды также отдаляет начало схватывания гипса на 15— 20 мин. При оштукатуривании печей гипсовый раствор наносят на горячую поверхность.

Заполнителем для растворов, применяемых в печных работах, служит песок, который является продуктом разрушения горных пород. По крупности зерен пески подразделяются на крупнозернистые с крупностью зерен 0,15—5 мм, пылевидные — с зернами размером 0,14—0,005 мм и глинистые — с зернами меньше 0,005 мм. По месту нахождения в природе пески бывают: горные (овражные), речные и морские, дюнные и барханные.

Зерна горных песков имеют угловатую форму и шероховатую поверхность. Это улучшает их способность сцепляться с вяжущими веществами и делает их наиболее пригодными для использования в растворах. Зерна морских и речных песков имеют округлую форму, поэтому они вместе пригодны для приготовления растворов. Дюнные и барханные пески, состоящие из очень мелких зерен, в чистом виде для приготовления растворов не пригодны.

В раствор для кладки печей берут песок, просеянный через сито с ячейками 1—1,5 мм.

Вода. Растворы для кладки и штукатурки печей готовят на чистой воде, не содержащей взмученного ила, не имеющей затхлого запаха и растворенных солей в больших количествах. Употребление во-

ды, насыщенной различными солями, приводит к появлению на поверхности печи высолов в виде грязных пятен, которые выступают даже через многократную побелку. Дождевая вода пригодна для составления раствора.

Есть несколько способов приготовления раствора для кладки печей. При небольшом объеме работ в одном месте (одна-две печи) хороший раствор можно получить так: в замоченную за сутки до начала кладки глину доливают воду в таком количестве, чтобы после перемешивания образовалась смесь густоты сливок. При этом камни осядут на дно, а органические примеси всплывут на поверхность. Затем взмученную глину процеживают через сито во второй ящик до заполнения половины его емкости. После этого добавляют песок, заблаговременно просеянный через сито с ячейками 1,5 мм. Если после тщательного перемешивания на поверхности появятся «озерки» жидкой глины, нужно добавить песок.

Правильно приготовленный раствор имеет шероховатую поверхность, но стоит похлопать по ней тыльной стороной мастерка, как появится «зеркало», образуемое тонкой пленкой жидкой глины. Такой раствор не налипает на лопату, его излишки выдавливаются из шва кладки при нажатии рукой на сверху лежащий кирпич.

Для приготовления глиняного раствора в больших количествах, по способу Корнеева, берут три ящика, которые располагают ступенями с таким расчетом, чтобы жидкость могла переливаться самотеком из одного в другой, а затем в третий. Глину замачивают водой с избытком и размешивают деревянными лопатам и-мешал-ками в первом верхнем ящике. Затем открывают заслонку, и взмученная глина стекает на сетку, которой накрыт средний ящик. Комья глины, оставшиеся на сетке, перебрасывают обратно, в первый ящик. Туда же отчерпывают излишки воды из среднего ящика после отстоя глины. Осевшую на дно глину спускают в третий ящик, открыв заслонку. В третьем ящике замешивают раствор, добавляя необходимое количество заранее просеянного песка. Соотношение глины и песка в растворе: при жирной глине 1:2, при тощей 1:1.

Если в глине нет камней и крупнозернистого песка, а также органических примесей, раствор можно приготовить, не прибегая к предварительному процеживанию глины. В этом случае в глину досыпают в нужном количестве песок (такая глина обычно бывает жирной, поэтому берут 2 ч. песка на 1 ч. глины) и доливают воду в количестве, равном 1 /4 объема глины. Перемешивание при этом способе отнимает больше времени, чем при указанных выше способах.

При кладке частей печи, выполняемых из огнеупорного кирпича, раствор готовят из огнеупорной или тугоплавкой

глины. В огнеупорную глину добавляют шамот в соотношении 1:1, в тугоплавкую глину — горный песок крупностью 1 — 1,5 мм в таком же соотношении.

Глиняный раствор разрушается под воздействием влаги и не пригоден для кладки фундаментов и дымовых труб над крышей. Эти части печи выполняют на известковом, цементном или смешанном изве-стково-цементном растворе.

Известковый раствор для кладки состоит из смеси гашеной извести с песком в соотношении от 1:2 до 1:3, затворенной водой. В небольших количествах раствор готовят так: в ящике разводят водой известковое тесто до густоты сливок, потом небольшими порциями насыпают просеянный песок и тщательно перемешивают до получения однородной массы рабочей густоты .

Цементный раствор в зависимости от марки цемента может иметь соотношение от 1:3 до 1:9 (цемент и песок берут по массе). Готовят его в следующем порядке: в ящик с песком насыпают цемент и тщательно перемешивают (гарцуют) сухую смесь. Перед употреблением смесь размешивают с водой до рабочей густоты. Цементный раствор быстро схватывается, поэтому его нельзя хранить длительное время.

Более экономичными и удобными в работе по сравнению с цементными являются смешанные цементно-известковые и цементно-глиняные растворы. Смешанные растворы для кладки фундаментов применяют состава (цемент : известь : песок) 1:2:16, 1:1:9; 1:1:6 и др. в зависимости от марки цемента и жирности извести. Приготовление смешанных растворов сводится к перемешиванию с известковым молоком сухой смеси цемента и песка. Эти растворы также относятся к быстросхватывающимся.