Вяжущие материалы.
Для соединения отдельных камней и кирпичей в печных конструкциях служат строительные растворы. Они составляются из вяжущих материалов, заполнителей в о д ы. Вяжущие материалы представляют собой вещества, которые в растертом, смолотом в порошок виде, соединяясь с водой, образуют тесто. Если тесто твердеет только на воздухе, то вещество называется воздушным вяжущим. К числу таких вяжущих относятся: глина, известь, цемент и др. Если же тесто отвердевает не только на воздухе, но и под водой, то вещество называется гидравлическим вяжущим; такими являются: портландцемент, гидравлическая известь. В печном деле применяются воздушные вяжущие. Кладка ведется исключительно на глиняном растворе, известь употребляется только при выкладке фундаментов под печи и дымовые коренные трубы, а также для оголовков труб, т. е. в тех местах кладки, которые не подвергаются действию высоких температур и там, где кладка может быть подвержена отсыреванию. Цемент применяют в тех случаях, когда время затвердевания кладки надо ускорить; как более дорогой материал, цемент имеет меньшее распространение по сравнению с известью. Глина представляет собой остатки выветрившихся горных пород и часто встречается в виде грунта, состоящего (в сухом состоянии) из мельчайших частиц. Впитывая большое количество воды и заметно увеличиваясь в объеме, глина образует тесто. При высыхании объем его уменьшается, а на поверхности образуются трещины. При нагревании от 400 до 750° глина сначала отдает всю воду и становится пористой, а затем начинает плавиться или, как говорят, спекаться. При температуре ниже 0° глина вспучивается и увеличивает свой объем. Обычно глина не встречается в чистом виде, а содержит примеси песка, извести и т.д. В зависимости от количества примесей меняется название глины. При малом количестве примесей глина называется жирной (содержание песка 2—3% ) при большем—тощей (содержание песка 15—30%). Чем жирнее глина, тем больше она изменяет свой объем. Тесто из глины обладает пластичностью, т. е. легко принимает и сохраняет приданную ему форму, не давая трещин. При нагревании от 400 до 750° глина сначала отдает всю воду и становится пористой, а затем начинает плавиться или, как говорят, спекаться. При температуре ниже 0° глина вспучивается и увеличивает свой объем. Обычно глина не встречается в чистом виде, а содержит примеси песка, извести и т.д. В зависимости от количества примесей меняется название глины. При малом количестве примесей глина называется жирной (содержание песка 2-3%) при большем – тощей (содержание песка 15-30%). Чем жирнее глина, тем больше она изменяет свой объем. Тесто из глины обладает пластичностью, т.е. легко принимает и сохраняет приданную ему форму, не давая трещин. Степень пластичности глины, имеющая важное значение при изготовлении изделий, определяется лабораторным путем: Практически пластичность можно определить, изготовив из глиняного теста цилиндрики определенного диаметра, которые потом изгибать дугой до появления трещин. Чем пластичнее глина, тем круче ее можно изогнуть (сделать дугу меньшего радиуса) Чистую от примесей глину называют каолином. Она употребляется для выработки огнеупорных изделий, так как «плавится только при температуре свыше 1500°. Гжельская и другие тугоплавкие глины употребляются при кладке стен топливника и ближайших к нему дымооборотов. Огнеупорная глина применяется при кладке стенок топливника и первого восходящего дымооборота из огнеупорного кирпича в печах, отапливаемых антрацитом и каменным углем. Известь получают, обжигая известняк, при температуре ~ 1000°. Если известняк имеет незначительное количество посторонних примесей, то известь получается жирной на ощупь. При приготовлении раствора она может принять больше песка, чем тощая известь, которая получается из известняка со значительным количеством примесей. Комовая негашеная известь или кипелка, полученная после обжига известняка, жадно поглощает воду. Если ее поливать водой, она вскипает, рассыпается в порошок, бурно выделяя тепло и увеличиваясь в объеме. Процесс этот называется гашением, а сама полученная после этого известь — гашеной известью или пушонкой. Жирная известь гасится более энергично. Объем ее увеличивается в 3—372. раза. Получаемое тесто отличается пластичностью; при составлении раствора оно принимает до четырех частей песка на одну объемную часть теста. Тощая известь гасится вяло. Объем ее при этом увеличивается всего в 1'/2—2 раза. Тесто ее более грубое на ощупь; при составлении раствора оно принимает 1—2 части песка. Гашение небольших количеств извести производят в бочке или деревянном ящике; на строительстве известь гасят в творильных ямах. Яму вырывают в земле, дно и стенки ее обшивают досками. 'Яму на 1/3 глубины заполняют негашеной известью и заливают водой из расчета 2—2У2 л воды на 1 кг извести. Воду заливают медленно, тщательно перемешивая всю массу деревянными веслами. Тесто оставляют в закрытой сверху яме на 7—8 дней. Для некоторых растворов применяют не тесто, а известковое молоко, которое получают также из кипелки гашением, но с большим количеством воды — примерно до 3'/2 л на 1 кг извести. Гашение в этом случае производится более тщательно — в творильном или гасильном ящике, сделанном из шпунтовых досок толщиной 5 — 6 см. Ящик устанавливается на земле на деревянных подкладках.
В одной из стенок ящика сделано отверстие, размером 30-40 см, закрытое проволочной сеткой. Ящик устанавливается так, чтобы его сторона с сеткой пришлась над краем вырытой в земле творильной ямы. Комовая негашеная известь (кипелка) раскладывается в гасильный ящик ровным слоем в 20—30 см и поливается водой из лейки или пожарного крана с таким расчетом, чтобы она целиком впиталась известью. Такое смачивание производят несколько раз, пока вся известь не примет порошкообразного вида. После этого в ящик наливается вода и вся масса тщательно перемешивается особой мешалкой или веслом до получения густой белой жидкости. После окончания гашения открывают деревянную задвижку и сливают жидкость в творильную яму. Металлическая сетка задерживает комки и крупные примеси. Творильная яма закрывается сверху и держится в таком состоянии 2—3 недели — пока известь «дозревает». Этот способ гашения извести несколько сложнее, чем простое гашение в яме, но обеспечивает лучшее качество извести, поэтому пользоваться рекомендуется им. Чтобы отвердевание ее не происходило раньше, чем это требуется, необходимо уметь ее хранить, так как иначе, впитывая из воздуха влагу и углекислоту, негашеная известь будет сначала сама собой гаситься и затем отвердевать, не будучи употребленной в дело. Поэтому при хранении извести ее надо по возможности изолировать от воздуха и влаги. Негашеную известь хранят в плотно Закрытых помещениях, пол которых приподнят над землей, чтобы она под действием влаги воздуха не гасилась сама собой и затем не отвердевала. Известь кладут на слой уже ранее погашенной извести или просушенного песка, а сверху слегка опрыскивают водой, чтобы верхний слой распустился и закрыл доступ воздуха. Таким способом кипелка сохраняется в течение 5—б месяцев. Хранить негашеную известь и обращаться с ней надо очень осторожно. Неаккуратное затворение кипелки водой без тщательного перемешивания вызывает бурное парообразование или вскипание. Частицы известковой массы, выбрасываясь в стороны, могут попасть на кожу и вызвать тяжелые ожоги, если нет необходимых условий для хранения негашеной извести, то лучше гасить ее сразу по получении на стройплощадку. Цемент является лучшим вяжущим веществом. Из всех вяжущих он обладает наибольшей быстротой схватывания (отвердевания) и прочностью. Приготовляется цемент из известняка и глины. Смесь этих материалов, разведенная водой, обжигается в специальных (вращающихся) печах до полного спекания при температуре ~ 1500°. Полученный материал имеет вид мелкого гравия и называется клинкер. После некоторого выдерживания клинкера на складах в него добавляют немного гипсового камня, затем размалывают в тонкий порошок, называемый цементом. Он бывает нескольких видов. В печном деле применяется, обычно, так называемый портландцемент. Цемент, разбавленный водой, образует тесто, которое быстро твердеет — схватывается. Схватывание обычно начинается не ранее 45 мин. после затворения и заканчивается не позднее 12 час. Половинная прочность достигается через 3 дня после начала схватывания; прочность в 75% получается, через 7 дней и становится полной через 28 дней. Поскольку процесс схватывания цемента происходит от влаги, необходимо до употребления в дело предохранить его от влияния сырости, дождя и снега как при перевозках, так и при хранении на складе. Цемент является дорогим и дефицитным материалом, поэтому расходовать его следует весьма экономно. Цемент транспортируется обычно или в бочках, весом 155—170 кг, или в мешках весом по 50 кг. Алебастр применяется в печном деле, как составная часть раствора для оштукатуривания наружной поверхности печей.
