Vint-stroy.ru

Винтовые сваи ООО "Рекострой"
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Глина → Кирпич → Печь

Глина → Кирпич → Печь

В данной статье я хочу описать свой опыт по работе с глиной, изготовление из неё кирпичей (в формате 1:6) и создание уменьшенной модели типовой отопительной печи ПТО-2300.

Введение

Начнем с детства. Я вырос в доме с печным отоплением. Рубка дров, топка печи, языки пламени в топке, шум ветра в трубе зимой, нюансы регулировки тяги поддувалом и печными заслонками я вобрал в себя с малых лет. Вернуться к возможности снова посидеть у огонька, подбросить дровишек удалось лишь в взрослом возрасте. В это же время родилось желание разобраться с конструкцией печей; их видами и предназначением; особенностями эксплуатации; отличием и преимуществами/недостатками одного типа отопления от другого.

Уменьшенный формат, некая миниатюризация, выбрана осознанно — при том же познавательном эффекте мы выигрываем в сроках, объемах используемых материалов, прилагаемых усилиях, затратах на транспортировку, требуемых площадях и т. п. А увеличить масштаб можно всегда.

Глина

Древнейший природный ресурс, открытый человечеством. Из нее строили все, что угодно: стеновые и кровельные материалы, печи, дома, конструкции и сооружения, бытовой и кухонный инвентарь, игрушки, поделки, произведения искусства. Есть она везде, добыть её можно в любой местности, имеющиеся запасы огромны.

За несколько месяцев исследований мне удалось найти в ближайших окрестностях три глиняных карьера (и ещё о трех-четырех потенциально-возможных я узнал, но не посещал). В них я накопал глину разного качества и цвета. Ещё два вида очищенной профессиональной глины для лепки я приобрел в магазине. Цветовая палитра глин в природе очень разнообразна — от белой и черной — до всего спектра красно-желтой, а так же зеленой, синей и т. п. Кстати, зеленая глина встретилась мне первой всего лишь в 200 метрах от дома!

Самое важное, если вы начнете добывать глину самостоятельно — это её очистка от песка, органических примесей, мусора и иных включений. Для обозначения этого процесса придуман специальный термин — отмучивание. Технология очень проста: накопанную глину растворяют в воде и пропускают через ряд сит с все более и более мелкой ячейкой. Крупные частицы отделяются, а на выходе имеем взвесь с мелкодисперсными частицами глины. После отстаивания, слива лишней воды и окончательного высыхания глины получаем сырьё для дальнейших экспериментов.

Хранить готовую глину в полиэтиленовых пакетах (без потери нужной влажности) можно годами. А так этот продукт не портится вообще — со временем она становится лишь лучше.

Кирпичи

Слепив несколько кирпичей вручную, я понял, что это излишне трудоемкий путь. К тому же разброс по размерам получался слишком критичным. Надо было браться за изготовление формы, вводить стандарты.

Параллельно с изготовление формы я «прочесывал» Интернет, статьи и книги на предмет того, по какой технологии можно массово и быстро делать кирпичи. Самая древняя и простая — ручная формовка. Экструдирование глиняной массы при помощи шнеков или гидравлических толкателей тоже рассматривалось, но эти слишком амбициозные планы были оставлены на будущее 🙂

Прикинул, что на печь требуется около 300 полных кирпичей (или, примерно 500 с половинками, четвертинками и прочими частями). Стандартно, за час-полтора у меня получалось делать около 20-25 кирпичей. Т.е. около 18-22 вечера за трамбовкой глины в форму и выпрессовыванием готового изделия на полку для сушки — и полный комплект изделий для сборки печи готов!

Читайте так же:
Сверло по керамическому кирпичу

Я использовал достаточно плотную, твердую глину, разравнивал все складки-неровности, параллельно нарезал четвертинки-половинки (и ещё прикидывал потребность в них). Поэтому данный процесс и растянулся. Поштучное единичное производство — самое времязатратное.

Закон «Квадрата — куба»

Пример: Реальный стандартный кирпич имеет размеры 250х120х65 мм и массу 3600 грамм. Плотность кирпича получается равной 1846 килограмм на метр кубический.
Уменьшим его размеры примерно в 6 раз. Получим линейные размеры 42х20х11 мм и массу равную 17 граммам.

Т.е. изменение линейных размеров в соотношении 1:6 привело к изменению веса в соотношении 1:211. Эксперимент может повторить у себя дома любой желающий.

Выводы практические (применительно к моему эксперименту) — масса всей модели печи составит не более 5-6 кг. Что очень удобно для постройки, переноса и хранения. Кирпичи подобных размеров еще не миниатюрны (пинцет и лупа не нужны), но уже и не «циклопические» — таскание лишних тяжестей и выделение полкомнаты на «стройку» не потребуется. Все собирается быстро и удобно на столе или подоконнике.

Обжиг

Обжиг — пока не трогаю. Для кладки с избытком хватает прочности кирпича-сырца. Обжиг же требует доступа к огню, печам. Говоря языком IT — эти работы можно выделить в отдельную подсистему и исследовать позже. А пока считаем, что в методе Обжиг() стоит временная «заглушка», которая всегда возвращает «true».

Я начал создание печи с изучения теоретического и практического опыта человечества. По данной теме уже все давно детально проработано — топливо стоит дорого и сжигать его затратно (во всех отношениях). Поэтому люди пришли к ряду оптимальных конструкций, позволяющих получать максимум тепла с единицы дров, угля, торфа и т. п.

В качестве образца я выбрал типовую отопительную печь ПТО-2300

  • масса — 1260 кг
  • площадь теплоотдающих поверхностей — 5,5 м. кв.
  • конвективная система — колпаковая
  • дымовая труба — насадная
  • вид отделки — расшивка
  • при однократной топке — 1400 Вт
  • при двукратной топке — 2300 Вт
  • при однократной топке — 1600 Вт
  • при двукратной топке — 2500 Вт
  • кирпич керамический — 210 шт.
  • кирпич шамотный — 76 шт.

Топливник, как правило, делается из шамотного кирпича (в моей модели это кирпич белого цвета), а теплообменник (или система каналов, массив печи, запасающих тепло) — из красного кирпича. Необходимость применения шамотного кирпича вызвана высокими температурами, образующимися при горении.

Под разные виды топлива требуется топливник разных размеров, формы и конструкции. И разная подача воздуха. В случае сжигания каменного и бурого угля, торфа требует топливник поменьше и обязательно наличие поддувала — подача воздуха снизу, через колосники.

Я проектировал печь под дровяное отопление, поэтому взял размеры топливника побольше и выбрал подовый тип сжигания дров. В нашей местности бытовые печи углем и торфом не топят (их попросту нет в наличии) — используют исключительно дрова.

Читайте так же:
Шаблон для презентации кирпичи

Сама кладка очень проста. Если не использовать связывающий раствор, а просто набирать конструктив печи по рядам, конечно. Кирпичик к кирпичику, кирпичик к кирпичику… Мы ведь делаем модель, а не реальный образец, верно? Значит о расшивке швов можно не беспокоиться. К тому же, возможно в будущем захочется обжечь эти кирпичи или использовать их в другом проекте.

Кстати, печники говорят, что правильно спроектированная печь не требует раствора для того, чтобы все её элементы держались вместе, единой монолитной конструкцией. Т.е. заделка швов нужна лишь для обеспечения герметичности и защиты людей от поступления продуктов сгорания в жилое помещение.

Внизу печи я сделал шанцы — сообщающиеся с помещением небольшие тепловоздушные каналы в подтопочной части, через которые циркулирует воздух обогреваемого помещения. Шанцы повышают теплоотдачу печи и устраняют перегрев пола, на котором установлена печь.

Фурнитура

Изначально я хотел фрезеровать топочную и прочистную дверцу из дюралюминия, а вьюшечные задвижки вырезать из жести. Потом передумал и быстро собрал и склеил эти детали из картона. Попасть в размеры и подогнать внешний вид по этой технологии намного проще и быстрее. Покрываем все глянцевой краской из баллончика, ждем высыхания — получаем нужные нам изделия.

Колосниковая или подовая печь?

Изначально, в давние времена, все печи строились подовыми. В процессе эволюции человек усовершенствовал печь добавив в неё колосник (для сжигания разного вида топлива). По поводу того, какую печь строить — колосниковую или подовую ведутся жаркие дискуссии.

В колосниковых топках дрова укладываются на колосник (колосниковую решётку). Колосник, соответственно, служит дном топки. Через колосник подаётся первичный воздух для горения на топливо.

В подовой печи дрова укладываются на под. Подом называют глухой пол топливника. В подовой топке первичный воздух подаётся через дверцу топливника.

Я открыл ряд преимуществ именно подовой топки (по сравнению с колосниковой, при использовании дров в качестве топлива):

  • из печи исчезает холодное ядро (воздуховод под колосником). Весь массив печи прогревается более равномерно
  • дрова сгорают почти полностью, выше КПД, больше тепла получаем
  • образуется меньше сажи и золы
  • низ печи нагревается не только пламенем но и тлеющими углями
  • обеспечивается низкий уровень конденсата в дымоходе, не течет деготь. Нет поступления в трубу несгоревших частиц топлива.
  • горение в этом случае происходит сверху вниз, топливо сгорает медленнее, равномернее, т.к. горит только верхний слой, а не вся масса (как при колосниковом горении)

Проектирование в 3D

Перед началом работ я сделал полную модель печи в программе трехмерного моделирования. Я пользуюсь FreeCAD (но подойдет любая другая, конечно). Это дало возможность увидеть предстоящий «объем работ», изучить нюансы кладки, представить трудоемкость отдельных операций и визуализировать желаемый результат. И, конечно, сам процесс 3Д проектирования мне очень понравился сам по себе.

По срокам: на создание модели печи ушло четыре-пять вечеров (по полтора-два часа работы в среднем). И это с учетом отработки технологии виртуальной кладки. Во второй раз, думаю, я справился быстрее. К сравнению, на саму реальную работу я потратил раз в десять больше времени. Налицо преимущества трехмерного моделирования и проектирования.

Читайте так же:
Проекты коттеджей 150м2 с кирпича

Если нет возможности воплощать задумку вживую — можно сделать её виртуально. Мозгу все равно, работать ему с образом или его реальным воплощением. Удовольствие (эндорфины) мы получаем почти то же самое.

Что такое огнеупорная шамотная глина, описание

Шамотную глину можно встретить в магазинах в виде сухой строительной массы, которую добавляют в кладочные и штукатурные растворы. Та же продаются и шамотные кирпичи. Обожженный каолин может иметь белый цвет с кремовыми оттенками или серо-коричневый, в зависимости от обжига.

Состав

из чего состоит шамотная глина

Шамот делают из глины, в составе которой имеются высокодисперсные гидроалюмосиликаты. Из данной глины формируют куски любой формы или прессованные брикеты и обжигают в специальных печах, нагретых до очень высокой температуры.

Рецептур изготовления шамотной массы существует много. В некоторые составы добавляют больше обожженного порошка, другие состоят из порошка крупного помола, в одной массе больше воды и т.д.

Также шамот различается по длительности и высоте температуры обжига. В итоге из печей выходят массы различных цветов и фактуры.

Огнеупорная глина состоит из множества химических элементов:

  1. Кварц (Si02);
  2. Алюмооксидная керамика (Аl2О3);
  3. Оксид кальция (CaO);
  4. Оксид калия (К2О);
  5. Оксид магния (MgO);
  6. Оксид натрия (Na2О),
  7. Оксид железа (Fe2О3.

Бентонитовая глина и применение других видов Бентонитовая глина — это материал природного происхождения, который отличается тем, что может применяться едва ли не всюду. Основной составляющей его является монтмориллонит

Благодаря широкому разнообразию видов, глина нашла применение во многих отраслях производства и сферах жизни. Что же можно сделать из глины найдете здесь.

Формы для производства

Форма для изготовления саманного кирпича

Форма для изготовления саманного кирпича.

Прежде чем начать производить кирпич из глины, надо определиться с его размерами. Они могут быть абсолютно произвольными. Стандартный размер — длина 25 см, ширина 12 см и высота 6,5 см. Все-таки рекомендуется делать стандартные формы. Но есть одна тонкость. Надо учитывать, что при сушке кирпич теряет 15% своего объема.

Сначала из приготовленной доски ножовкой отрезаем боковые стенки будущей формы, а из фанеры можно вырезать дно и крышку. Стенки и дно скрепляем саморезами или гвоздями, а крышка остается съемной. Ко дну формы можно прибить прямоугольные или цилиндрические бруски. Тогда в готовом кирпиче будут оставаться пустоты. Это позволит сэкономить сырье и улучшит сцепление с цементным раствором при кладке стен. Например, можно нарезать цилиндриков из сломанного держака лопаты.

Чтобы ускорить работу, надо делать сразу несколько форм. Также можно сделать одну форму, но с несколькими ячейками. Но тут надо смотреть, чтобы она не получилась слишком тяжелой. Ведь ее потом придется поднимать руками.

Вернуться к оглавлению

Особенности изготовления

Способы производства делятся на такие, как:

  • полусухое прессование;
  • неполный обжиг или только тепловая сушка;
  • запекание глин и их смесей.

В природе редко встречается глина без примесей. Изделия из слишком жирной или, наоборот, тощей глины будут непрочны. Правильные пропорции очень важны для получения качественного стройматериала. Процесс изготовления имеет такой алгоритм: подготовленную глиняную смесь закладывают в формы, затем кирпич сушат (от 6 до 15 дней). На этом этапе производство сырца и заканчивается. Обжиг кирпича в специальных печах при температуре 900—1000 °С превратит глину в керамику. Время и температура плавления зависят от марки и класса.

Изделия из глины полусухого прессования или без обжига не рекомендуется использовать в условиях повышенной влажности.

Самостоятельно изготавливается печь из бочки.

Читайте так же:
Технические характеристики кирпича м75

В кустарных условиях тоже можно сделать печь для обжига из железной бочки, которую устанавливают над ямой с дровами для топки. Уложить сырой кирпич в бочку, оставив между ними зазоры для лучшего пропекания. Нагревать разведенным под ней костром следует 20—22 часа, затем около 6 ч. бочка должна самостоятельно остынуть. Извлечь готовые изделия.

Пропорции раствора для кладки кирпича

С чего начинаются работы — все проще, чем вы думаете.

Готовим инструменты — емкость, где будет смешивание, лопаты, мастерок, добавки и компоненты. В емкость высыпают песок, цемент, добавки в чистом состоянии. Тщательно вымешивают, при большом объеме одному человеку тяжело справиться, поэтому, на данном этапе важно учесть число исполнителей. Далее, постепенно в сухую массу добавляется вода. В среднем, на 1 кг раствора уходит 0,8 литров воды. Для больших строительных объемов применяют бетономешалку.

Основные пропорции при изготовлении цементно-песчаной массы:

  • М400 — 1:3 (цемент, песок);
  • М500 — 1:4.

Портландцемент может использовать с ингредиентами, которые улучшают его характеристики, например:

  • гидрофобные компоненты повышают его морозостойкость, а значит долговечность и прочность в целом;
  • сульфатостойкие компоненты повышают его сопротивляемость к воздействию солей;
  • пластификаторы — улучшают пластичность, с ним легче работать строителям.

Правильно приготовленный цементный слой простоит многие года, он застынет в камень, которому не страшны внешние нагрузки и перепады температур.

Чтобы избежать многих ошибок, удобней для таких работ пригласить профессиональных строителей, которые и с техникой помогут, и помогут сделать правильные расчеты по закупке материалов. Экономия здесь не всегда уместна, особенно при возведении жилья для людей. Все расходные компоненты необходимо приобретать только у проверенных продавцов, о которых есть отзывы либо в интернете, либо вам рекомендуют ваши знакомые.

Где лучше применять смесь

Глиняные строительные смеси необходимы, когда сооружение подвергается действию разных температур. Также их пластичные свойства востребованы при отделке помещений. Оба материала активно используют и при изготовлении гончарных изделий, но здесь смесь используют другую.

Для кладки и ремонта печей – пропорции

Соотношение компонентов выбирают с учетом того, насколько сильно нагревается часть печной конструкции:

  1. Глиняный раствор применяют при сооружении теплоаккумулирующей области. Она нагревается до 550–600 С, не соприкасается с пламенем, не подвергается действию окисей. Распушка, исток дымохода также нагреваются не сильно – до 400 С, хотя и охлаждаются сильнее. Пропорции определяет показатель пластичности: от 2 до 5 долей песка на 1 долю глины.
  2. Шамотный раствор можно нагревать до 1200 С и выше. Он нужен для кладки топочной камеры. В отдельных случаях вся печь или камин выполняются из шамота. Обычное соотношение: 30% глины и 70% шамота. Но если глиняная смесь жирная, пропорции изменяют – 50:50.
  3. 1, 2 ряд печи можно класть на известково-песчаный вариант.
  4. Цемент не эластичен и разрушается при большом нагреве. Смеси на его основе годятся только для фундамента и оголовка дымохода.

Допускается заменить шамотный раствор цементно-шамотной смесью. Она лишь немного уступает шамоту по огнестойкости, но очень быстро схватывается. После приготовления раствора его нужно использовать за 45 минут.

Для штукатурки – соотношение материалов

Для отделочных работ применяют белую, красную глину разной жирности. Песок берут только самый чистый – речной, морской, намывной карьерный, мелкой или средней фракции. Соотношение стандартное: при высокой жирности 1:5, при средней – 1:3, при тощей – 1:2. Читайте про отличия карьерного от речного.

Читайте так же:
Размеры кирпича стандартного красного печного

Характеристики выбирают в соответствии с назначением штукатурного состава. Для выравнивания стены и заделки дефектов нужна штукатурка, хорошо заполняющая неровности, быстро схватывающаяся. Для него предпочтительнее брать карьерный или искусственный песок: его зерна имеет угловатую форму, шероховаты и лучше сцепляются с вяжущим компонентом. Для декоративной отделки выбирают речной: частицы его имеют скругленную форму и более равномерно распределяются по объему материала.

Для пескоструйных работ

Для пескоструек применяют только песок или шлак. Лучший выбор – сыпучий желтый или белый кварц. Для разных работ нужны разные фракции:

  1. Пылевидная – с размерами зерен до 0,1 мм. Обрабатывают непрочные поверхности, с целью создать матовый фон или рисунок.
  2. Средняя – 0,1–0,4 мм. Так получают сложные изображения на стекле и зеркале с разной степенью матовости.
  3. Относительно крупную фракцию частицами до 1 мм, используют для получения объемных изображений.

Для строительных работ

Материалы выступают основой практически всех строительный смесей и искусственных материалов. Красный кирпич получают обжигом глины, кладочный раствор и бетон содержит либо песок, либо каолиновые минералы, отделка всегда включает какой-либо из материалов. Про технические условия для негашеной комовой извести читайте в этой статье.

Укладочную смесь подбирают исходя из свойств материала и характера работы. Силикатный камень кладут на цементный раствор, а красный – на глиняно-песчаный. Причина – соответствие тепловых и прочностных характеристик.

Готовые сухие составы

Огнеупорные смеси для кладки печей, предлагаемые в продаже, состоят из таких же компонентов, как самодельные составы.

Отличие заключается в проверенном специалистами качестве исходного сырья, его тщательной подготовке в производственных, а не домашних условиях.

Многие технологии используют возможность улучшения потребительских свойств смесей для кладки добавлением пластификаторов, модификаторов, которые в домашних условиях найти проблематично или вообще невозможно.

Каждый производитель прилагает к упаковке с сухой смесью инструкцию по приготовлению раствора, строго следуя которой испортить раствор практически невозможно.

Если покупатель финансово готов к некоторым дополнительным финансовым расходам, конечно, имеет смысл после общения с консультантами – профессионалами купить готовые составы. Работа с ними пойдет гораздо быстрее, потребует меньших физических усилий, позволит рассчитывать на гарантированно предсказуемый результат.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector