Для кладки и штукатурки печей и каминов обычные смеси использовать нельзя, так как воздействие высоких температур приведет к появлению трещин, ненадежности и недолговечности конструкции.

Чтобы выбрать термостойкую смесь, предлагаем разобраться, какие их разновидности существуют .

Виды смесей для печей

И штукатурки может быть промышленного производства, его можно приобрести в специализированных магазинах, а также изготавливать своими руками.

Промышленные смеси

Такая смесь для печи и камина представляет собой высокотемпературный состав , который соединяется с водой до образования однородной массы. Объем воды обычно указывается в инструкции. Помимо обычных ингредиентов (цемента и песка) в состав добавляются компоненты, повышающие термостойкость .

Преимуществами использования промышленных смесей для кладки и штукатурки печи и камина являются :

• Проверенный опытным путем и временем состав. Производители экспериментально выявляют наиболее стойкие пропорции и составляют наилучшие рецепты.
• Труднодоступные компоненты. Специфические вещества, добавляемые в смесь, иногда сложно найти в магазинах, а приобретение их в небольшом количестве оказывается слишком дорогостоящим.
• Многофункциональность. Во многих случаях составы можно использовать и для кладки печей и для их облицовки.
• Привлекательный вид. Не практичный критерий, но тоже важный .

Основным же недостатком промышленных составов является их стоимость . По этой причине изготовить раствор своими руками оказывается рациональней и экономичней.

Смеси самостоятельного приготовления

В зависимости от условий эксплуатации печи или камина, а также от назначения, смеси бывают :

• глиняные,
• цементные,
• известковые.

В состав самодельных огнеупорных смесей для кладки печи в обязательном порядке входят глина и песок . Для повышения пластичности добавляется известковое молоко, асбест же используется в качестве армирующего вещества. В зависимости от потребностей хозяина печи в состав добавляются и другие составляющие .

Читайте также: Термостойкий герметик для печей

Минусами таких растворов являются:

• Недостаточная прочность . Как известно глина отличается низким уровнем устойчивости к механическим воздействиям, по этой причине раствор на ее основе подойдет лишь для кладки, но не для отделочных работ, в частности, штукатурки. Кроме того, состав самой глины тоже отличается, что в итоге может повлиять на результат.
• Непривлекательный внешний вид . Для печей и каминов, расположенных в жилых помещениях, там, где важен эстетический аспект результата, лучше применять купленную смесь для выполнения штукатурки. Для подсобных помещений, где внешний вид печи не играет ключевой роли, можно использовать раствор на основе глины.

Некоторые аспекты использования готовых смесей

После приобретения смеси для печи необходимо тщательно ознакомиться с инструкцией и рекомендациями производителя . Основными общепринятыми правилами являются следующие: процесс кладки и штукатурки должен происходить при температуре окружающей атмосферы не ниже + 5 градусов , а хранить состав следует в теплом сухом месте. Перед приобретением необходимо осмотреть упаковку: она не должна быть повреждена, иначе возможно нарушение химических характеристик состава.

Для приготовления раствора наиболее частой пропорцией количества воды и смеси является 1 кг. состава на 0,27 л. обычной водопроводной воды. Перед непосредственной кладкой для обеспечения большей прочности кирпичи необходимо смочить водой.

Приготовление раствора собственными силами

Для приготовления для печи своими руками в качестве основного компонента используется сырьевая глина, которая обладает необходимыми свойствами для того, чтобы швы конструкции не дали усадки. Чтобы глина не рассыпалась, добавляется цемент в пропорции 2 части глины, 0.3 части цемента и одна часть песка .

Кроме того, следует проверить консистенцию глины. Для этого ее замешивают и интенсивно разминают в руке. Из получившейся массы формируется шар диаметром ~ 5 см., который кладется между двумя поверхностями, например, дощечками. Доски постепенно сжимают, сплющивая шар. Идеальная смесь трескается при сжатии на 1/3 . Если трещины появляются раньше, это говорит о недостающей жирности, в противном случае – о ее избытке . Нежирную глину вообще не следует использовать для приготовления раствора, при использовании чрезмерно жирной глины следует изменить пропорции, добавив больше песка.

Огнеупорные растворы, набивочные массы, обмазки и бетоны

Огнеупорные растворы

Для обеспечения плотности футеровки печей и ее хоро­шего сопротивления проникающему и разъедающему воз­действиям раскаленных газов, расплавленных шлаков и металлов швы между отдельными кирпичами в процессе кладки чаще всего заполняют либо огнеупорными раство­рами, либо тонко помолотыми порошками, изготовленными из того же огнеупорного материала, из которого выполня­ется футеровка.

Правильный выбор и качество огнеупорного раствора оказывают большое влияние на срок службы кладки печей. Растворы должны обеспечивать хорошее заполнение швов и минимальные расстояния между соединяемыми кирпича­ми; они должны также обеспечивать монолитность кладки, для чего необходима их хорошая связь с огнеупорными кир­пичами после затвердевания; и, наконец, такие их свойства, как коэффициент термического расширения, изменение объ­ема при нагреве, предельная температура применения и шлакоустойчивость (в затвердевшем состоянии), должны быть возможно более близкими к этим свойствам соединяе­мых огнеупорных кирпичей.

Поэтому огнеупорные растворы всегда готовят на основе того же материала, из которого изготовляют огнеупорную футеровку, т. е. в качестве основы раствора для шамотной кладки используют шамот, для кладки из высокоглинозе­мистого кирпича - соответствующий высокоглиноземистый материал, для динасовой - динас и т. д. Эти материалы применяют в виде тонкомолотого порошка, размер зерен которого не должен превышать половины толщины шва кладки. В качестве связующего вещества используют огне­упорную глину, добавляемую в количестве 10-20 % общей массы. Для улучшения сцепления раствора с кирпичами и, главное, для ускоренного затвердевания раствора на возду­хе при комнатной температуре в него иногда добавляют 1-2 % жидкого стекла или цемента.

Эту смесь разбавляют водой до получения сметанообразной массы, причем густые растворы применяют при боль­шой толщине швов (3-4 мм), а жидкие - при тщательной кладке с толщиной швов, не превышающей 1-2 мм. По­скольку некоторые огнеупоры (магнезит, хромомагнезит, форстерит, доломит) не допускают увлажнения, то кладку из этих материалов ведут либо насухо с тщательной под­гонкой кирпичей друг к другу и с засыпкой швов соответ­ствующим сухим порошком тонкого помола, либо на огне­упорном растворе, замешиваемом не на воде, а на обезво­женной каменноугольной смоле. Смолу добавляют к огнеупорному порошку в количестве около 10 % общей мас­сы. Такой раствор используют в подогретом до 60-90 °С состоянии. При укладке углеродистых блоков для заполне­ния швов также применяют специальную углеродистую без­водную массу и пасту.

При разогреве печи происходит взаимодействие раствоpa с огнеупорными кирпичами и в процессе обжига он об­разует надежную монолитную футеровку.

Огнеупорные набивочные массы

Они находят все более широкое применение для изго­товления монолитных футеровок. Это оказывается особенно эффективным в случае рабочих камер цилиндрической или более сложной формы, работающих в тяжелых условиях (например, тигли и подовые камни индукционных плавиль­ных печей, дуговые плавильные печи, амбразуры горелок, плавильные пояса и днища вагранок и т. д.). Отсутствие швов повышает стойкость такой футеровки, время и затра­ты на ее изготовление сокращаются, а с помощью соответ­ствующих шаблонов создается возможность легкого изго­товления любых сложных по форме элементов футеровки. Набивочная масса должна спекаться при высокой темпера­туре (при разогреве печи и при ее работе). При этом масса должна сохранять постоянство объема по всему сечению футеровки, иначе спекшийся (горячий) слой будет отслаи­ваться.

Основой набивочных масс служит соответствующий ог­неупорный материал в виде порошка тонкого помола. Так, для кислой футеровки используется чистый тонкомолотый кварцит SiО 2 , а для основной - порошок обожженного маг­незита MgO. В качестве связующих веществ для водных на­бивочных масс применяют огнеупорную глину в порошке (5-15 %), борную кислоту Н 2 ВО 3 (1-2 %), патоку (2- 3 %) и жидкое стекло (1-3 %).

Количество связующих добавок зависит от конкретных условий и обычно не превышает 5-15 %. Массу увлажня­ют до требуемой консистенции и с помощью специальных шаблонов и трамбовок придают ей нужную форму непосред­ственно в рабочей камере печи. Готовую футеровку медлен­но (часто в течение десятков часов) сушат и нагревают во избежание появления трещин, которые могут быть вызваны быстрым испарением из нее влаги.

В последнее время получают распространение безводные набивочные массы на органических связках, подвергающихся коксованию в процессе обжига: на обезвоженной камен­ноугольной смоле, на смеси битумов или нефтяного воска с мазутом, на лигносульфате и т. д. Такие смеси не требуют никакой подготовки перед набивкой, а время разогрева фу­теровки сокращается в несколько раз. Опыт эксплуатации набивных монолитных футеровок показал их высокую стой­кость. Так, срок службы основной футеровки стен и пода электрических дуговых печей малой и средней емкости воз­рос до 8000-10000 плавок, в то время как обычная кладка требовала ремонта через 50 и менее плавок.

Разновидностью набивочных масс являются торкрет-массы, наносимые как в процессе изготовления футеровки, так и при ее ремонте на различные рабочие поверхности печей. Наносят и уплотняют их не посредством лопаток и трамбовок, как набивочные массы, а с помощью специаль­ных торкрет-пушек, либо работающих на сжатом воздухе, либо механического типа. Эти пушки «выстреливают» под высоким давлением (400-600 кПа) порции торкрет-массы на подлежащие футеровке или ремонту места и она прочно прилипает, распределяясь более или менее ровным тонким слоем. При горячем ремонте торкрет-массу наносят на рас­каленную поверхность футеровки, где она быстро высыха­ет, твердеет и подвергается обжигу.

Основой торкрет-масс является соответствующий огне­упорный материал в виде порошка. Его количество состав­ляет 70-80 %, а добавка 15-20 % огнеупорной глины и 5-10 % высокоглиноземистого цемента позволяет обеспе­чить связывание порошка и затвердевание массы как в горя­чем состоянии, так и в холодном. Для придания холодной торкрет-массе необходимой консистенции добавляют к этой смеси воду. При факельном торкретировании сухие частицы огнеупорной массы вводят в топливно-кислородную смесь.

Этот метод позволяет существенно ускорить, упростить и удешевить выполнение футеровки и ее ремонт.

Огнеупорные обмазки

Их применяют либо для уплотнения футеровки (наносят­ся снаружи кладки), либо для защиты ее от воздействия высокой температуры (наносятся на внутреннюю, рабочую поверхность футеровки).

Уплотнительные обмазки составляют из смеси 70-80% кварцевого песка или динасового порошка, 10-20% асбе­ста или графита с добавкой 20% жидкого стекла (от сухой массы). Обмазку наносят тонким слоем (2-4 мм) на хорошо очищенную поверхность кладки, имеющей темпера­туру при нанесении слоя не выше 100°С.

Защитные обмазки должны обладать не только соответ­ствующей огнеупорностью, но и хорошей сцепляемостью с кладкой. В состав этих обмазок входя г в качестве основы различные огнеупорные порошки (шамот, кварцит, хромит, хромомагнезит, диоксид циркония и т. д.) с добавлением связующих веществ и воды. В качестве связующих веществ часто используются огнеупорная глина (3-13%), жидкое стекло (2-7 %) или сульфитный щелок (4-8 %). Защит­ные обмазки наносят на поверхность слоем толщиной 2- 3 мм. Их применяют в нагревательных печах и очень редко в плавильных выше уровня шлака. Защитные обмазки часто используют при горячих ремонтах печей для заделки не­больших отверстий в кладке.

Огнеупорные бетоны

Их применяют все более широко для изготовления моно­литной футеровки печей и топок методом сооружения опа­лубки соответствующей формы из дерева или из металла, заливки в нее жидкой бетонной массы и разборки опалуб­ки после затвердевания бетона.

При более густой консистенции бетонной массы можно изготовлять из нее монолитную футеровку набивкой. Фу­теровку из огнеупорного бетона сооружают как на месте, так и на отдельном стенде. В последнем случае осуществля­ют ее монтаж на месте из отдельных панелей или блоков (например, стены нагревательных колодцев). При выполне­нии монолитных подвесных элементов футеровки из огне­упорного бетона используют анкерные кирпичи с ребристой поверхностью, подвешиваемые к каркасу. Эти кирпичи, за­литые бетонной массой, надежно удерживают ее на задан­ном месте после затвердевания и разборки опалубки.

Поскольку обычные бетоны начинают разрушаться при температурах, превышающих 200 °С в связи с низкой огне­упорностью обычного цемента и заполнителя, в качестве которого служат песок и щебень, то огнеупорные бетоны готовят на основе стабилизированного портландцемента ли­бо глиноземистого или магнезиального цемента с использо­ванием в качестве заполнителя тонкомолотого (для замены песка) и дробленого (для замены щебня) соответствующе­го обожженного огнеупорного материала.

Этот материал придает бетону необходимую огнеупор­ность, а цемент играет роль вещества, связывающего огне­упорные частицы вместе. Для улучшения связи добавляют жидкое стекло.

По мере разогрева футеровки из огнеупорного бетона последовательно происходят удаление свободной влаги (сушка), удаление связанной влаги, образование жидкой (расплавленной) фазы из легкоплавких соединений, вхо­дящих в состав цемента, ее взаимодействие с частицами огнеупорного материала, ведущее к образованию монолита, и, наконец, при температурах выше 900-1000°С его окончательный обжиг, сопровождающийся значительным повыше­нием прочности как в горячем состоянии, так и в холодном.

Разработанные к настоящему времени составы огнеупор­ных бетонов с шамотным заполнителем (для футеровки печей с рабочей температурой до 1400°С) и с хромомагнезитовым или хромитовым заполнителем (для печей с темпе­ратурой до 1700 °С) успешно применяют для выполнения верхней части фундамента доменных печей, полной футе­ровки электрических плавильных печей, колодцев для на­грева слитков, различных печей для нагрева заготовок перед прокаткой и под термообработку, тепловой изоляции глиссажных труб и т.д.

Стоимость футеровки из огнеупорных бетонов ниже, чем стоимость кладки из обожженных изделий или набивной футеровки. Однако ее сушка и разогрев требуют очень дли­тельного времени (до 100 ч), а стойкость ее в эксплуатации остается более низкой.

При сооружении традиционной русской печи, камина или простого мангала ни один печник не обходится без кирпича с огнеупорными свойствами. Такой материал незаменим при создании кладки отопительного оборудования. Его изготавливают из шамотного порошка и огнеупорной глины. Подобные кирпичи отличаются устойчивостью к нагреванию до 1,5-1,6 тыс. градусов. Материал шероховатый на ощупь. Стоит познакомиться с его характеристиками и узнать, как приготовить раствор для кладки кирпича в бане.

Приготовление раствора

Шамотный кирпич режут болгаркой. Для таких работ необходимо использовать диск с алмазным напылением. В отличие от обычного красного кирпича, шамотный не нужно замачивать. Однако перед началом создания кладки следует очистить поверхность каждого обработанного элемента от пыли. Кладочный шов должен иметь толщину не больше 3 мм.

Необходимо понимать, что красный кирпич необходимо укладывать на красную глину. Кирпич, который обладает огнеустойчивостью, следует класть только на огнеупорную глину.

Раствор для кладки приготавливается своими руками. Может быть взята обычная сухая смесь. Ее еще называют шамотным мортелем. В любом случае, чтобы изготовить огнеупорную глину, понадобится использовать чистую дождевую воду. Она не должна быть замасленной или содержать много солей.

Каждые 100 кирпичей необходимо укладывать на раствор объемом 3 ведра. Это около 40 кг сухой смеси. Именно поэтому перед приобретением продукции следует свериться с порядовкой печки.

Сухие смеси, которые продаются в магазинах, просто разбавляются водой. Смешивание осуществляется с использованием миксера. Необходимо заливать воду, пока раствор не станет похож на сметану. Если раствора будет довольно много, лучше воспользоваться бетономешалкой. Когда раствор будет замешан, его необходимо оставить на 1 час. Затем его снова размешивают. Чтобы повысить прочность материала, необходимо добавлять в раствор около 15% портландцемента.

Несмотря на то что покупка готовой смесь существенно экономит время, кладка на мартеле позволяет сделать хорошую усадку. Она отличается меньшей прочностью, если сравнивать с глиной, в которую добавляется шамотный песок. При самостоятельном замешивании раствора для шамотного кирпича прочность кладки значительно повысится.

После необходимо взять пачку огнеупорной глины и замочить ее на 12 часов. Лучше, если она будет оставлена на двое суток. Вода должна полностью покрывать материал. Глина регулярно помешивается. Затем ее тщательно протирают через сито. Этот инструмент должен иметь ячейки по 3х3 мм.

Особое внимание уделяется запаху материала. Обычно она не имеет никаких запахов. Если же глина отличается резким запахом, который вызывает неприязнь, можно понять, что в ней остались определенные добавки. После тщательного протирания глины необходимо добавлять в раствор песок.

Не следует класть мраморную крошку или кварцевый песок. Лучше выбрать шамотный песок. Если такого материала нет, можно использовать. Горный песок. Он не должен содержать ила или сторонних примесей. Сначала следует просеять песок - для этого используют сито с мелкими ячейками. Лучше, если раствор будет выполняться из двух частей песка и одной части огнеупорной глины.

Высокое качество результата

После того как песок будет добавлен, можно начать заливать в раствор воду. В процессе необходимо размешивать материал. Необходимо следить, чтобы раствор не стекал с мастерка и не лип к нему. Он должен медленно сползать. При этом на инструменте не должно оставаться следов.

Огнеупорный кирпич высокого качества способен сохранять пластичность. При этом он не подвержен расслоению и остается довольно прочным. На нем не найти комков глины. При замешивании качественного раствора не требуется добавлять в него специальные средства.

Однако при необходимости увеличить прочность смеси в нее подсыпают соль по 150 г на ведро. Может использоваться цемент 150 на одно ведро необходимо добавить полмастерка. В процессе замешивания нужно следить за процессом - в глину не должны попасть различные предметы - стекло, гвозди и пр.

Чтобы будущая кладки могла эксплуатироваться в условиях повышенных температур, следует выбирать раствор для шамотного кирпича. Его приготавливают особым образом. Он тоже отличается огнеупорными качествами. Кирпич с огнеупорными свойствами может укладываться только на смесь, которая изготавливается из глины и песка. Часто раствор приобретают в готовом виде в магазинах. Выбирается такой раствор для кладки дымохода из кирпича и сооружения топок.

Порошок имеет довольно мелкую фракцию. До того времени, как он будет использоваться, его лучше хранить в сухом месте. Чтобы полученный раствор обладал необходимыми свойствами, нужно смешать порошок с определенным объемом воды. Во время разведения раствора следует тщательно его перемешивать. Для этой цели используют дрель с насадкой-миксером. Вода заливается то того момента, когда смесь не приобретет консистенцию сметаны. Можно говорить о готовности раствора спустя пару часов его настаивания.

Затем его снова перемешивают. Для прочности в смесь добавляют цемент (1/6). При этом необходимо рассчитать его по отношению к массе готовой смеси. Раствор должен иметь состав, который будет максимально схож с составом шамотного кирпича. Он должен отвечать таким же требованиям газо- и огнестойкости.

Стоит учесть, что мортель довольно быстро усаживается. По этой причине следует взять готовые ингредиенты и приготовить раствор самостоятельно.

Приготовление ингредиентов

Для сооружений, которые будут постоянно находиться под тепловой нагрузкой, обычная цементная смесь не годится. Чтобы уложить камин или печь, необходимо применять раствор из песка и глины. Для этого необходимо своими руками замесить раствор. Для него нужно подготовить:

• шамотный песок;
• воду;
• цементный порошок;
• соль;
• молотую глину с огнеупорными свойствами;
• строительное сито с мелкими ячейками.

Цемент можно и не добавлять в такой состав. Или он может находиться в растворе в незначительном объеме. В растворе не должно присутствовать комков. Чтобы элементы кладки были прочно связаны между собой, раствор следует делать однородным. При высыхании такая смесь не дает большой усадки.

Если в качестве основы взята жирная глина, ее можно удобно размазывать по элементам кладки. Получаемый будет очень тонким и эстетичным. Таким раствором не рекомендуется пользоваться при выполнении печных работ. Это обусловлено довольно сильной усадкой жирной глины.

Качество глины и песка

Для создания качественного раствора следует выбирать очень мелкий песок. Кроме того, он должен быть чистым. Песок просеивается через мелкое сито для удаления камешков и остатков растений. Чтобы понять, подходит ли глина для работ, ее нужно пощупать. Однако этот способ подходит только для опытных профессионалов. Новички пользуются другим методом.

Чтобы понять, какого качества глина, ее необходимо уложить в ведро и залить водой. После глину перемешивают. В результате она получается похожей на сметану. Пока глина не начнет оседать, в ведро следует опустить свежеструганную деревянную планку. Затем ее достают из раствора и осматривают. На дощечке должно остаться некоторое количество глины. Если этот слой меньше 1 мм, глина является тощей. Ее необходимо смешать с более глинами большей жирности. Когда слой получается довольно толстым, нужно досыпать песок. Глина с нормальной пластичностью неравномерно прилипнет к доске, а слой будет равен 2 мм.

Довольно долгим методом определения качества глины является разделение ее на пять порций. Каждая должна иметь объем в литр. Первую порцию следует смешать с водой. Ко второй нужно добавить 1/10 часть литровой емкости с песком. В третью необходимо уложить ¼ часть банки. Четвертая порция должна содержать 3/4, а последняя - литр песка.

В результате смешивание компонентов раствора необходимо довести его до такого состояния, чтобы глина перестала липнуть к рукам. Из всех смесей необходимо сделать шарики и раскатать их в лепешки. Срок высыхания глины в помещении - примерно 10 суток. Пригоден для использования тот состав, который растрескался меньше остальных. Шарики при этом не должны разбиваться, падая с высоты в 1 м на твердый пол.

При отсутствии времени можно положить шарики на стол и ровной доской придавить их. Если шарики рассыпаются сразу, значит они изготовлены из тощей глины. Жирная глина проявляет себя практически полным отсутствием трещин. Лучше выбирать тот состав, шарик из которого покрылся мелкими трещинами на 1/3 от размера изделия.

Замешивание раствора

К такой процедуре следует отнестись с большой ответственностью. Это объясняется тем, что при неправильно выбранном количестве ингредиентов или нарушении порядка действий не получится приготовить хороший раствор. Глина с огнеупорными свойствами замачивается в воде на 12-72 часа.

Затем замоченная глина протирается через сито. Оно должно иметь ячейки 3х3 мм. Через это же сито необходимо просеять и сухой песок. Затем он добавляется в раствор. Лучше всего для кладки выбирать раствор таких пропорций - одна часть глины и две части песка. Затем ингредиенты перемешивают, чтобы получилась однородная масса. Только после этого можно заливать воду.

Для получения хорошего раствора для шамотного кирпича необходимо заливать воду тонкой струей. Раствор при этом нужно постоянно перемешивать. Прекращать заливку воды можно только при получении густой консистенции, похожей на сметану. На этом этапе работ к смеси стоит добавить соль. На одно ведро обычно приходится 150 г соли.

Такое решение позволяет добиться более высокой прочности состава. Чтобы укрепить смесь, в нее добавляют цементный порошок. Для этой цели можно использовать и жидкое стекло. Готовая смесь медленно сползает с инструмента. При этом она не стоит на лопате комком и не растекается.

При использовании такого раствора заполняются все полости кирпича. Примерный объем раствора для укладки сотни кирпичей равен двум ведрам. При укладке русской печи такое расчетное количество увеличивается на 20%. Это обуславливается особенностями кладки сооружения.

Выводы

Раствор для создания огнеупорной кладки выполняется из определенных ингредиентов. Перед работой важно проверить их на качество. Это касается глины и песка. Вода тоже не должна иметь примесей. Песок обязательно просеивают. В результате качественной подготовки из приготовленного раствора можно создать прочную и огнеустойчивую кладку. Зная особенности выбора материалов и замешивания раствора, подготовить его самостоятельно не составит труда.

Мертель - измельченная смесь огнеупорных отощающих и связующих материалов, которые, после затворения их водой, служат огнеупорными растворами.

Мертели, растворы и защитные обмазки служат вспомогательными материалами, но имеют важное, а иногда и решающее значение в повышении износоустойчивости огнеупорной кладки в целом.

Огнеупорные растворы используются при выполнении кладки огнеупорных конструкций тепловых установок для связывания отдельных ее элементов (например, кирпичей или блоков). По своему химико-минералогическому составу мертели должны соответствовать связываемым огнеупорным материалам.

Растворы должны быть достаточно огнеупорными, хорошо заполнять выемки, сглаживать неровности на кирпичах, медленно отдавать последним влагу, создавать тонкие швы, после обжига иметь небольшую пористость, газопроницаемость, быть прочными, хорошо спекающимися с кирпичами в процессе службы. Для обеспечения долговечности огнеупорной кладки в целом объемные изменения раствора и кирпича в эксплуатации должны быть одинаковыми. Качественный раствор должен образовывать шов, незначительно отличающийся по прочности от самой кладки. При сушке кладки в процессе испарения воды из раствора происходит усадка материала шва. При чрезмерной воздушной усадке в высыхающем растворе образуются трещины, в связи с чем снижается его связь с элементами кладки. Это обстоятельство следует учитывать при проектировании составов мертелей и растворов. Усадочные компоненты (глины) вводят в них в возможно меньших количествах, но достаточных для обеспечения пластичности и хорошей спекаемости растворов.

В процессе работы кладки при высоких температурах в ней появляется дополнительная усадка (или рост). Усадка растворов несколько превышает дополнительную усадку изделий. Возникающие при этом напряжения на границе изделие - раствор могут компенсироваться пластической деформацией в растворе вследствие образования в нем жидкой фазы. При этом усадка раствора не должна превышать определенные пределы, установленные практикой.

Растворы обычно состоят из четырех компонентов: основной инертной массы (отощителя) в виде тонкозернистого порошка, пластичного компонента (связущего), различных добавок, регулирующих свойства раствора, и воды.

Иногда кладку выполняют насухо, т. е. засыпают остающиеся после притирки изделий тонкие швы мертелем - порошком того же состава, что и изделия (рис. 22). Изготовляют порошки на зя — водах огнеупорных изделий.

Вид раствора определяется типом изделий, для кладки которых он применяется. По этому признаку обычно и классифицируют растворы: шамотные, динасовые, для углеродистых блоков и т. д.

Каждая из этих групп содержит свои особые классификационные признаки. Они обычно характеризуют не раствор, а его твердую субстанцию- порошок, состоящий из инертных и вяжущих веществ - мертель.

Алюмосиликатные и динасовые растворы обычно содержат соответственно 15-20 и 5-11% связующей глины. Для повышения пластичности в них вводят от 0,08 до 0,18% кальцинированной соды, а для уменьшения количества воды, необходимой для затворения, от 0,07 до 0,15% сульфитно-спиртовой барды.

В зависимости от сырьевого и химического состава ди — насового мертеля установлены следующие его марки (ГОСТ 5338-60):

МД1-для печей с рабочими температурами более 1500°С;

МД2 - то же, менее 1500°С.«

Рис. 22. Тепловая изоляция свода печи

1- шамотный легковес; 2- динасовая крошка; 3- динас

Зерновой состав мертелей должен соответствовать следующим требованиям:

Для алюмосиликатных мертелей в зависимости от сырьевого, химического и зернового состава, а также от огнеупорности (по ГОСТ 6137-61) устанавливаются следующие марки:

BTl, ВТ2 - высокоглиноземистые мертели тонкого помола; ШТ1, 11ΙΤ2 - шамотные мертели тонкого помола; ПТ1 -полукислые мертели тонкого помола; LLIK1, ШК.2, ШКЗ - шамотные мертели крупного помола; ПЮ, ПК2 - полукислые мертели крупного помола.

Воздушнотвердеющие глинистые и безглинистые растворы содержат добавки, повышающие прочность швов до момента спекания. В этом случае в мертели вводят до 15% жидкого стекла, для связывания щелочи которого добавляют 10% боксита, гидрата глинозема или технического глинозема.

Зерновой состав алюмосиликатных мертелей приведен в табл.24.

Гранулометрический состав мертелей

В хромомагнезитовых и хромитовых растворах воздушное твердение обеспечивается за счет добавки периклазового цемента, т. е. тонкомолотого высокообожженного магнезита, затворенного водным раствором Mg SO4 или других солей. Такие растворы приготавливают обычно непосредственно перед применением.

Характеристика мертелей

Огнеупорность до затворения жидким стеклом.

Воздушно-твердеющие алюмосиликатные мертели на алюмофосфатной связке (а. ф. с.) получают, добавляя 3- 5% гидрата окиси алюминия и 10-15% соответственно ортофосфорной кислоты. Из этих растворов получаются тонкие швы большой прочности при обычных и высоких температурах. Для подготовки. исходных компонентов используют то же оборудование, что и для получения мелкозернистых составляющих порошков в соответствующем производстве огнеупорных изделий. Растворы из мертелей приготавливают в передвижных растворомешалках периодического действия, непосредственно перед кладкой. В табл. 25 приведены основные показатели некоторых мертелей.

При испытании мертелей определяют их химический и зерновой составы, консистенцию растворов, водоудерживающую способность, прочность и газопроницаемость.

Мертели применяют для кладки футеровок промышленных печей, ковшей, рекуператоров и т. д. Шамотно-глиноземистые и шамотные воздушно-твердеющие мертели применяют для кладки доменных печей и воздухонагревателей. Динасовые - для,кладки коксовых печей. Воздушно-твердеющие хромомагнезитовые мертели используют для кладки основных огнеупоров в сталеплавильных и других печах.