Строительные материалы для бани и печи должны быть пожаробезопасными и огнеупорными, а также не деформироваться от нагревания. Столь же значим и такой параметр, как расширение под воздействием высоких температур. Металлические конструкции в бане применяют в том случае, если расширение металла не ухудшит прочность конструкции, не повредит ее.
Камень
Бутовый камень, известняк и песчаник. Используются для кладки фундамента под печь.
Песчаник состоит из песчинок, которые скреплены между собой известью или глиной.
Известняк не такой прочный, как песчаник.
Бутовый камень является обобщением всех каменных пород. Подразделяют на постелистый, булыжник округлый, рваный, бутовую плиту.
Очевидно, что для обустройства фундамента лучше всего использовать бутовую плиту или постелистые камни — укладка с их помощью производится плотно, с надежным сцеплением с раствором.
Кирпич
Кирпич является искусственным камнем, получаемым из глины полусухим или пластическим прессованием, обжигом или сушкой. Пожалуй, один из главных материалов для кладки печей. Существуют разные виды кирпича, и не все подходят для нагревания до чрезвычайно высоких температур.
Обыкновенный глиняный кирпич, красный, после сушки проходит процедуру обжига при температуре до 1000 градусов по Цельсию. В процессе обжига глина плавится, каждая ее частица прочно связывается друг с другом в одно целое. За счет этого он становится прочным. При таком обжиге глина меняет свой цвет на красный — мы привыкли называть его «кирпичным».
В случае обжига выше 1000 градусов по Цельсию, глина темнеет, покрывается стекловидной пленкой, в результате получается пережженный кирпич, также известный, как железняк. Он надежен, долговечен и прочен, плохо колется и слабо связывается с раствором. Для возведения печи он непригоден. Он используется, как правило, для строительства фундаментов.
Если превышение допустимых пределов температуры не происходило, то кирпич получается нормально обожженным, с соответствующей прочностью. При простукивании издает характерный для металла звук. Хорошо колется и поддается треске, а при падении не рассыпается на маленькие кусочки — только на крупные.
При слабой температуре обжига получается алый кирпич или недожжённый бледно-розового цвета. Если по нему постучать, то будет издаваться глуховатый звук. При падении рассыпается на маленькие кусочки. Обладает сильным водопоглощением. В печных работах используется только в неответственных местах.
Нельзя использовать для кладки каменки и дымохода пустотелый, дырчатый и силикатный кирпич.
В тех местах печи, где очень высокая температура (дымовом канале, топке печи) красный кирпич начинает разрушаться, из-за чего печь приходится перекладывать, ремонтировать. В таких местах нужно использовать жаростойкие кирпичи, изготовленные из глины высокой прочности и хорошего уровня огнестойкости. Наилучшей прочностью и огнестойкостью обладает белый кирпич, боровичский и гжельский. Он способен выдерживать температуру до 1000 градусов по Цельсию. Обычно его используют для облицовки топок печей, в которых сжигают торф и дрова.
Шамотный кирпич обладает, пожалуй, самой высокой жаростойкостью — он способен выдерживать температуру до 1600 градусов по Цельсию. Им футеруют или облицовывают топки печей, в которых в качестве топлива используется каменный уголь. Изготавливается из размолотой огнеупорной глины и шамота-порошка.
Огнеупорные и тугоплавкие кирпичи на рисунках и чертежах обозначаются штриховкой в клетку.
Глина
Красная или обыкновенная глина — это выветрившиеся горные породы, которые состоят из мельчайших частиц, имеющих вид чешуек. Встречается в слегка влажном или полностью сухом состоянии с примесью извести, слюды или песка. В зависимости от числа примесей в составе глины ее подразделяют на жирную, тощую и среднюю:
- Жирная содержит 2-3% песка;
- Средняя — 15%;
- Тощая — 30%.
Глина способна впитывать большое количество воды, увеличиваясь в объеме при этом, превращаясь в тесто. При высыхании объем уменьшается, на поверхности появляются трещины.
При нагревании глины до 700 градусов по Цельсию, она первоначально отдает воду. Затем становится пористой, постепенно оплавляется и спекается. При замерзании глина увеличивается в объеме и «вспучивается».
«Тесто» из глины является пластичным материалом, легко принимающим заданную форму. Пластичность глины зависит от частиц глиняного вещества, присутствия в составе примесей и других причин. Усушка глины тощей пластичности составляет менее 6%, а средней до 8%.
Чистая от примесей глина используется для изготовления огнеупорных и жаростойких изделий.
Обыкновенная красная глина используется в форме раствора (песок, вода и глина) для кладки печных массивов печей из простого красного кирпича.
Гжельские и другие жаростойкие глины используются для выкладки стен топки и дымоходов печи.
С использованием огнеупорной глины можно выложить стены топки и первый дымоходный канал в печах, функционирующих на каменном угле, жидком топливе или антраците.
Песок
Песок применяется в качестве заполнителя в растворах глины для кладки печей. Обязательно должен быть чистым, без примесей загрязняющих веществ. Лучшим песком считается горный с шероховатой поверхностью. Речной песок подходит меньше, поскольку у его зерен гладкая форма, которая хуже сцепляется с глиной. Загрязненные пески нужно обязательно промывать.
Песок добавляется также и в тугоплавкую, обыкновенную глину — особенно жирную. Чем больше «жирность» глины, тем больше песка добавляется — и наоборот. В жаростойкие глины вместо песка добавляется шамот.
Используемый для приготовления раствора песок должен быть очень мелким — размер зерен не должен превышать 1 миллиметр. Это гарантирует тонкие швы, что, в результате, повышает прочность кладки печи.
Вода
Для возведения печи лучшей водой является речная и дождевая. В ней не должно быть солей, щелочей и кислот. Использовать жесткую воду нежелательно.
Известь
Известь существует в нескольких видах:
- Доломитовая I, II, III сортов;
- Кальциевая;
- Магнезиальная.
После обжига из извести получается комовая известь-кипелка. Она, в свою очередь, подразделяется на быстрогасящуюся (не более 8 минут), среднегасящуюся (не более 25 минут) и медленногасящуюся (более 25 минут). Необходимо заметить, что известь должна храниться в сухих помещениях на дощатом полу. В сырых местах она гасится постепенно, превращаясь в тонкий порошок, или, как его еще иначе называют, пушонку. Лучше всего известь-кипелку погасить в тесто, которое может храниться до 10 лет в надлежащих условиях, улучшая свои вяжующие качества.
Известь используется для приготовления растворов, необходимых для возведения фундаментов под оголовки труб (находящиеся выше уровня крыши) и печи. На растворе из извести можно сложить коренные трубы высотой до 6 метров.
Цемент
Цемент является гидравлическим вяжущим веществом с очень хорошей прочностью. Современное производство выпускает 5 марок цемента, который отличаются пределами прочности:
- 300 кгс/см;
- 400 кгс/см;
- 500 кгс/см;
- 550 кгс/см;
- 600 кгс/см.
Также различают портландцементы, портландцементы с добавлением минеральных веществ, шлакопортландцементы, быстротвердеющие портландцементы и шлакопортландцементы. По сравнению с известью и глиной быстро схватывают раствор. Начало схватывания около 45 минут, а окончания не позднее 12 часов. Из цемента делают растворы, добавляют его в известковые и глиняные растворы для придания им лучшей прочности.
Хранение цемента осуществляется в специальной таре и сухих местах. При соприкосновении с воздухом он начинает терять свои вяжущие качества.
При укладке печей цементные растворы используются в тех же целях, что и известковые.
Бетон
Бетон является очень прочным искусственным материалом. Для его получения используют смесь цемента, крупных и мелких заполнителей, воду. Если в бетон вставить арматуру или сетку из стали, то получится еще более надежный железобетон.
Огнестойкий бетон способен выдерживать температуру до 1200 градусов по Цельсию. Выпускается в различных составах, материалы которых измеряются массовыми частями.
Для обустройства топки печи его изготавливают из портландцемента марки не ниже 400, щебня и песка из огнеупорного кирпича, пылевидной тонкомолотой добавки из шамота.
Гипс
Гипс является порошком белого цвета, который очень быстро схватывается. Используется в качестве добавки в известковые растворы для придания им более быстрого схватывания. Является также частью раствора, применяемого для штукатурки печей.
