Сергей Кашин - Уличные печи-мангалы, грили и камины

Из последних особое значение имеют огнеупорность и тепловое расширение, так как отдельные части печной конструкции находятся в зонах с неодинаковыми температурами и в соответствии с этим по-разному расширяются, несмотря на то что это могут быть одни и те же материалы. В частности, длина метрового стального прутка при температуре 100 °С возрастает на 1,2 мм. Если нагревание продолжить, то и расширение также увеличится. Именно по этой причине металлические элементы не должны располагаться внутри кладки. Кроме них, исключаются сгораемые, трудносгораемые и плавящиеся при высоких температурах материалы, а также те, которые склонны к деформации при нагревании.

Строительные материалы делятся на вяжущие вещества (воздушные и гидравлические) и заполнители. К первым относятся глина, известь, цементы, гипс; ко вторым – песок, шамот, гравий.

Воздушные вяжущие вещества, находясь в тестообразном состоянии, твердеют на воздухе. Это глина, воздушная известь, гипс и др. Гидравлические вяжущие начинают твердеть на воздухе, и процесс этот продолжается в воде. В результате их прочность только увеличивается. В эту группу входят гидравлическая известь, цементы и др.

Глина обыкновенная (красная) относится к естественным материалам, является остатками выветрившихся горных пород и состоит из тончайших чешуек. Она залегает в виде грунта, может находиться как в сухом, так и во влажном состоянии, содержать примеси песка, слюды, извести или быть в чистом виде. Цвет глины зависит от примесей, которые в ней содержатся. Например, каолин, глина белого цвета, получается из полевого шпата. В ее составе практически отсутствуют окислы железа.

Кирпич изготавливается из глины и тяжелых и средних суглинков, количество глинистых частиц в которых составляет 30 – 20 %, песка – 70 – 80 % и 20 – 15 и 80 – 85 % соответственно.

От содержания в глине глинистого вещества зависит ее пластичность. По этому признаку глина подразделяется на жирную, среднюю и тощую. В первой количество песка составляет 2 – 3 %, во второй – примерно 15 %, в третьей – приблизительно 30 %.

Чтобы проверить пластичность глины, из нее необходимо скатать жгутики длиной 200 – 250 мм и диаметром 15 – 20 мм.

Глина тем пластичнее, чем меньше радиус дуги, образованной согнутым жгутиком. Пластичный материал легко мнется пальцами, не прилипает к ним.

При избыточной пластичности в глину вводятся заполнители, в частности песок или обожженная, измельченная в порошок глина. Если, наоборот, пластичность глины оценивается как недостаточная, она освобождается от примесей, то есть отмучивается.

Для производства кирпича или кладочного глиняного раствора используются средние по пластичности глины с добавлением песка.

Отличительной чертой глины является ее способность впитывать в больших количествах воду, в результате чего она разбухает и превращается в тесто (причем тощие глины впитывают влагу активнее, чем жирные), имеющее специфический запах. Когда количество воды, которое может впитать глина, достигает максимума, она перестает поглощать и пропускать воду, поэтому глины используются для гидроизоляции (из них выполняются глиняные замки). После высыхания объем глины сокращается, и ее поверхность покрывается трещинами.

Если нагреть глину до 400 – 700 °С, то она начнет отдавать воду, приобретет пористость, в конечном итоге расплавится и спечется. На этом ее свойстве основано производство кирпича.

При температуре 0 °С и ниже глина вспучивается, и ее объем возрастает.

Глиняное тесто характеризуется пластичностью, поэтому оно может принимать любую форму и сохранять ее.

Пластичность глины определяется размером частиц, наличием примесей и др. Из свободной от примесей глины изготавливаются огнеупорные изделия. По степени огнеупорности глины делятся на огнеупорные, температура плавления которых составляет 1580 °С, тугоплавкие (1350 – 1580 °С) и легкоплавкие (менее 1380 °С). Например, чистый каолин имеет температуру плавления 1780 °С.

Кладка печей ведется на глиняном растворе, состоящем из глины, песка и воды. Тугоплавкие и огнеупорные глины предназначаются для кладки стен топливника, первых дымовых каналов.

Строительная известь изготавливается в процессе обжига известняка в специальных печах и бывает кальциевой, магнезиальной, доломитовой. Кроме того, она различается по сортам. По окончании обжига (он проходит при температуре 1100 – 1200 °С), в процессе которого происходит разложение углекислого кальция, что сопровождается выделением углекислого газа, и образуется окись кальция в виде комовой извести, носящей название извести-кипелки.

Читать дальше