Вяжущие материалы и заполнители

19.07.2016
1649
Печник (Москва)

Содержание:

1. Воздушные вяжущие
2. Гидравлические вяжущие
3. Заполнители

Строительство печи предусматривает под собой применение определенных знаний, часть из которых предъявляется к информации о применяемых для кладки материалах, их свойствах и совместимости. От этого обстоятельства напрямую зависит как долговечность печи, так и ее качественное функционирование.

При выкладывании футеровки топливной камеры и дымовых каналов два вида кирпича (полнотелый и огнеупорный) нельзя перевязывать, так как они имеют разные коэффициенты расширения. Если не соблюдать этого требования в местах их соприкосновения может произойти разрушение кладки. Помимо всего прочего, металлические элементы встраивать в кладку также нужно очень осторожно, при нагревании они расширяются и приводят к деформации массива прибора.



Вывод: для кладки печи следует подбирать материалы хорошего качества. Только таким образом можно получить в свое пользование надежный функциональный очаг и его последующее качественное функционирование.

При строительстве печи применяют вяжущие материалы, задачей которых считается связывание воедино самостоятельных частей печи и отдельных элементов.

По типу твердения выделяют воздушные и гидравлические материалы. Воздушные материалы твердеют лишь на воздухе, к ним относят глину и воздушную известь. Гидравлические материалы начинают затвердевать на воздухе, а заканчивают процесс в воде. Это гидравлическая известь и портландцементы.

Выделяют четыре марки вяжущих гидравлических материалов – 50, 100, 150 и 200.

Воздушные вяжущие

ГЛИНА. Глиной именуется горная порода осадочного типа, которая при затворении водой принимает мягкость и пластичность. Глина легко поддается формованию. Глина образуется при выветривании полевошпатовых и слюдистых пород. Цвет определяет состав примесей. Так, к примеру, белый оттенок придает глине каолин, в ней не содержится железо. Под воздействием высоких температур глина приобретает камневидность, то есть спекается.

Кирпич изготавливается промышленным способом. Дял этого используют глины, в которых содержится двадцать – тридцать процентов глинистых частиц и семьдесят – восемьдесят процентов песка. Также используют суглинки, в которых содержится пятнадцать – двадцать процентов глинистых частиц и восемьдесят – восемьдесят пять процентов песка.

Важным показателем считается пластичность глины, то есть количество в материале глинистого вещества. Таким образом, глины могут быть жирными, средними и тощими.



Жирные глины содержат большую часть глинистых частиц. Такое вещество может впитывать в себя большой объем воды, сильно разбухает, долго сохнет и дает видимую усадку.

Оптимальный вариант для изготовления кирпича – глины средней пластичности, в которых добавляется небольшое количество песка.

Тощие глины содержат много песка, они быстро впитывают воду, дают незначительную усадку и быстро сохнут. При этом имеют низкие качества прочности и пластичности.

Глины имеют такие характеристики как усадка и усушка, их следует учитывать во время выкладывания прибора отопления. Так. Пластичность может быть недостаточной и излишней. При излишней в глиняные смеси вводят заполнители в виде песка, опила и т.п. Недостаточная пластичность требует, напротив, освобождения от заполнителей.

Все глины разделяют на несколько групп, исходя из того, какую они имеют температуру плавления. Таким образом, огнеупорные глины имеют температуру плавления 1780 градусов, тугоплавкие – 1350 – 1580 градусов и легкоплавкие – от 1580 градусов.
Менее всего примесей имеют огнеупорные глины. Их используют для производства огнеупорного кирпича, применяемого, в свою очередь, для выкладывания облицовки топливных камер и каналов.

Тугоплавкие глины включают в состав кварцевый песок, окислы железа и слюду. Используются для производства тугоплавкого и облицовочного кирпича.

Самое большое количество примесей содержат легкоплавкие глины. Такой материал применяют для изготовления кварцевого кирпича и кирпича пустотелого.

ИЗВЕСТЬ представляет вещество, полученное в результате обжига известняка. Существует кальциевая, магнезиальная и доломитовая глина.

После того как известь пройдет гашение, она превращается в известь-кипелку. Название по тому, как кипят комки извести. Выделяют быстрогасящуюся (не больше восьми минут), среднегасящуюся (не больше двадцати пяти минут) и медленногасящуюся (больше двадцати пяти минут) известь.



Из комовой извести впоследствии получают известковое тесто. Важно правильно хранить известь-кипелку. Для этого выбирают сухое, неяркое место. Следует избегать сырого места, так как материал быстро гасится и превращается в порошок, именуемый «пушонкой». Если такое вещество затворить водой, то оно преобразуется в пластичное тесто, способное схватываться в течение двадцати – тридцати минут.

ГИПС – быстротвердеющее вещество, имеющее в своем составе полуводный сульфат кальция, получающийся в результате низкотемпературной обработки гипсового камня.

Гипс мгновенно схватывается при затворении с водой. Исходя из времени схватывания, выделяют три разновидности материала:

• «А» быстротвердеющее вещество (схватывается за две – пятнадцать минут),
• «Б» - нормально твердеющее вещество (схватывается за шесть – тридцать минут),
• «В» медленнотвердеющее вещество (начинает схватываться через двадцать минут, при этом окончание схватывания не обозначено).

Обычно гипс применяют для оштукатуривания поверхности печей и дымовых труб.



Применение вяжущих в чистом виде не рекомендовано специалистами, так как при затвердевании они могут образовывать трещины, именно поэтому в вяжущие вводят заполнители.

Гидравлические вяжущие

К гидравлическим вяжущим относят цементы. Эти вещества характеризуются высокими характеристиками прочности и сцепления с другими материалами. Цемент получают из природных материалов, таких как алит, белит и т.п., а также из смеси глины и известняка.



Клинкер получают путем обжига исходного сырья до полного спекания. К веществу добавляют два – пять процентов необожженного гипсового камня, а также пятнадцать процентов гидравлических добавок. Вся смесь измельчается до порошкообразного состояния.

В продаже имеются цементы марок 300, 400, 500 и 600.

Виды портландцемента:

• 1. портландцемент с минеральными добавками,
• 2. шлакопортландцемент,
• 3. быстротвердеющие портландцементы,
• 4. портландцемент белый,
• 5. глиноземистый цемент,
• 6. гидрофобный портландцемент и некоторые другие варианты.

Если сравнивать цемент с глиной, а время схватывания при кладке печи последней варьирует в пределах двадцати пяти минут – двадцати четырех часов, то цемент после затворения схватывается стандартно через сорок пять минут, а заканчивает процесс не более чем через двенадцать часов. Исходя из этой особенности, большие объемы таких раствор готовить невыгодно. Применяют смеси для выкладывания труб и заливки оснований очагов.

Заполнители

Выделяют несколько типов заполнителей. Это холодные, их объемная масса больше объемной массы воды, к ним относят песок, гравий и щебень. А также теплые, масса меньше объемной массы воды, - шлаки, керамзит и т.п. Теплые заполнители используют для утепления, холодные – для печной кладки.

Исходя из того, какой размер имеют фракции заполнителя, их делят на мелкие, средние и крупные. Для использования того или иного заполнителя, их просеивают через специально подготовленное сито.

ПЕСОК. Песок представляет сыпучую концентрацию минеральных зерен, размером от 0, 05 до 5 миллиметров. В природе имеются разные виды песка: речной, горный, овражный, морской и озерный. Песок используют в строительстве печей для приготовления растворов и бетонов.



ШАМОТ – материал, который получают из глины огнеупорного типа и каолина. Сначала эти две составляющих смешиваются, после этого обжигаются под высокими температурами (1300 – 1400 градусов), после чего измельчаются. Шамот добавляется в глину, в результате чего происходит уменьшение усадки и усушки кладки очага, увеличение химической устойчивости и повышение термоустойчивости.



Если ввести огнеупорный шамот в отношении один к одному в глину, то получают шамотные изделия, которым, к примеру, является шамотный кирпич.

ГРАВИЙ – обломочная горная порода, в которой частицы имеют размер более трех миллиметров. Разновидности гравия: мелкий (размер от пяти до двадцати миллиметров), средний (размер от двадцати до сорока миллиметров), крупный (размер от сорока до восьмидесяти миллиметров) и очень крупный (размер от восьмидесяти до ста пятидесяти миллиметров). В строительстве печей применяют неокатанный гравий.



ЩЕБЕНЬ состоит из обломков горных пород, которые имеют острые края. Такая структура позволяет хорошо сцепляться с вяжущими и создавать прочную кладку. Щебень и гравий, которые вводят в бетонную смесь, применяют для строительства печей и зданий.



КОТЕЛЬНЫЙ ШЛАК формируется из пустых пород рудных материалов. Для того чтобы удалить из него вредные вещества, материал долго держат на воздухе. Котельный шлак применяют как утеплитель.