1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кирпич из глины своими руками: Существенная экономия строительства

Кирпич из глины своими руками: Существенная экономия строительства

В этой статье расскажем, как сделать кирпич из глины своими руками. Этот строительный материал легко и бюджетно можно сделать самостоятельно.

Многие из вас знают, что красный кирпич является качественным строительным материалом, однако вовсе не отличается дешевизной. Открою вам секрет: его можно достаточно просто изготовить самому, не неся при этом особых затрат.

Глина → Кирпич → Печь

В данной статье я хочу описать свой опыт по работе с глиной, изготовление из неё кирпичей (в формате 1:6) и создание уменьшенной модели типовой отопительной печи ПТО-2300.

Введение

Начнем с детства. Я вырос в доме с печным отоплением. Рубка дров, топка печи, языки пламени в топке, шум ветра в трубе зимой, нюансы регулировки тяги поддувалом и печными заслонками я вобрал в себя с малых лет. Вернуться к возможности снова посидеть у огонька, подбросить дровишек удалось лишь в взрослом возрасте. В это же время родилось желание разобраться с конструкцией печей; их видами и предназначением; особенностями эксплуатации; отличием и преимуществами/недостатками одного типа отопления от другого.

Уменьшенный формат, некая миниатюризация, выбрана осознанно — при том же познавательном эффекте мы выигрываем в сроках, объемах используемых материалов, прилагаемых усилиях, затратах на транспортировку, требуемых площадях и т. п. А увеличить масштаб можно всегда.

Глина

Древнейший природный ресурс, открытый человечеством. Из нее строили все, что угодно: стеновые и кровельные материалы, печи, дома, конструкции и сооружения, бытовой и кухонный инвентарь, игрушки, поделки, произведения искусства. Есть она везде, добыть её можно в любой местности, имеющиеся запасы огромны.

За несколько месяцев исследований мне удалось найти в ближайших окрестностях три глиняных карьера (и ещё о трех-четырех потенциально-возможных я узнал, но не посещал). В них я накопал глину разного качества и цвета. Ещё два вида очищенной профессиональной глины для лепки я приобрел в магазине. Цветовая палитра глин в природе очень разнообразна — от белой и черной — до всего спектра красно-желтой, а так же зеленой, синей и т. п. Кстати, зеленая глина встретилась мне первой всего лишь в 200 метрах от дома!

Самое важное, если вы начнете добывать глину самостоятельно — это её очистка от песка, органических примесей, мусора и иных включений. Для обозначения этого процесса придуман специальный термин — отмучивание. Технология очень проста: накопанную глину растворяют в воде и пропускают через ряд сит с все более и более мелкой ячейкой. Крупные частицы отделяются, а на выходе имеем взвесь с мелкодисперсными частицами глины. После отстаивания, слива лишней воды и окончательного высыхания глины получаем сырьё для дальнейших экспериментов.

Хранить готовую глину в полиэтиленовых пакетах (без потери нужной влажности) можно годами. А так этот продукт не портится вообще — со временем она становится лишь лучше.

Кирпичи

Слепив несколько кирпичей вручную, я понял, что это излишне трудоемкий путь. К тому же разброс по размерам получался слишком критичным. Надо было браться за изготовление формы, вводить стандарты.

Параллельно с изготовление формы я «прочесывал» Интернет, статьи и книги на предмет того, по какой технологии можно массово и быстро делать кирпичи. Самая древняя и простая — ручная формовка. Экструдирование глиняной массы при помощи шнеков или гидравлических толкателей тоже рассматривалось, но эти слишком амбициозные планы были оставлены на будущее 🙂

Прикинул, что на печь требуется около 300 полных кирпичей (или, примерно 500 с половинками, четвертинками и прочими частями). Стандартно, за час-полтора у меня получалось делать около 20-25 кирпичей. Т.е. около 18-22 вечера за трамбовкой глины в форму и выпрессовыванием готового изделия на полку для сушки — и полный комплект изделий для сборки печи готов!

Читать еще:  Гараж-ракушка для мотоцикла своими руками

Я использовал достаточно плотную, твердую глину, разравнивал все складки-неровности, параллельно нарезал четвертинки-половинки (и ещё прикидывал потребность в них). Поэтому данный процесс и растянулся. Поштучное единичное производство — самое времязатратное.

Закон «Квадрата — куба»

Если физический объект увеличить в размерах при сохранении неизменной плотности материала, из которого он изготовлен, его масса увеличится пропорционально коэффициенту увеличения в третьей степени, в то время как площадь его поверхности — квадрату масштабного множителя.

Пример: Реальный стандартный кирпич имеет размеры 250х120х65 мм и массу 3600 грамм. Плотность кирпича получается равной 1846 килограмм на метр кубический.
Уменьшим его размеры примерно в 6 раз. Получим линейные размеры 42х20х11 мм и массу равную 17 граммам.

Т.е. изменение линейных размеров в соотношении 1:6 привело к изменению веса в соотношении 1:211. Эксперимент может повторить у себя дома любой желающий.

Выводы практические (применительно к моему эксперименту) — масса всей модели печи составит не более 5-6 кг. Что очень удобно для постройки, переноса и хранения. Кирпичи подобных размеров еще не миниатюрны (пинцет и лупа не нужны), но уже и не «циклопические» — таскание лишних тяжестей и выделение полкомнаты на «стройку» не потребуется. Все собирается быстро и удобно на столе или подоконнике.

Обжиг

Обжиг — пока не трогаю. Для кладки с избытком хватает прочности кирпича-сырца. Обжиг же требует доступа к огню, печам. Говоря языком IT — эти работы можно выделить в отдельную подсистему и исследовать позже. А пока считаем, что в методе Обжиг() стоит временная «заглушка», которая всегда возвращает «true».

Я начал создание печи с изучения теоретического и практического опыта человечества. По данной теме уже все давно детально проработано — топливо стоит дорого и сжигать его затратно (во всех отношениях). Поэтому люди пришли к ряду оптимальных конструкций, позволяющих получать максимум тепла с единицы дров, угля, торфа и т. п.

В качестве образца я выбрал типовую отопительную печь ПТО-2300

Конструктивные параметры:

  • масса — 1260 кг
  • площадь теплоотдающих поверхностей — 5,5 м. кв.
  • конвективная система — колпаковая
  • дымовая труба — насадная
  • вид отделки — расшивка

Функциональные параметры:
Теплопроизводительность (с топливником для дров):

  • при однократной топке — 1400 Вт
  • при двукратной топке — 2300 Вт

Теплопроизводительность (с топливником для антрацита):

  • при однократной топке — 1600 Вт
  • при двукратной топке — 2500 Вт

Расход материалов:

  • кирпич керамический — 210 шт.
  • кирпич шамотный — 76 шт.

Применительно к отопительным печам ситуация выглядит следующей: стоит различать топливник (место где происходят процессы горения с образованием тепла) и теплообменник (места, в которых происходит отъем тепла от нагретых газов).

Топливник, как правило, делается из шамотного кирпича (в моей модели это кирпич белого цвета), а теплообменник (или система каналов, массив печи, запасающих тепло) — из красного кирпича. Необходимость применения шамотного кирпича вызвана высокими температурами, образующимися при горении.

Под разные виды топлива требуется топливник разных размеров, формы и конструкции. И разная подача воздуха. В случае сжигания каменного и бурого угля, торфа требует топливник поменьше и обязательно наличие поддувала — подача воздуха снизу, через колосники.

Я проектировал печь под дровяное отопление, поэтому взял размеры топливника побольше и выбрал подовый тип сжигания дров. В нашей местности бытовые печи углем и торфом не топят (их попросту нет в наличии) — используют исключительно дрова.

Сама кладка очень проста. Если не использовать связывающий раствор, а просто набирать конструктив печи по рядам, конечно. Кирпичик к кирпичику, кирпичик к кирпичику… Мы ведь делаем модель, а не реальный образец, верно? Значит о расшивке швов можно не беспокоиться. К тому же, возможно в будущем захочется обжечь эти кирпичи или использовать их в другом проекте.

Читать еще:  Чехол для телефона своими руками — идеи для тех, кто любит оригинальность

Кстати, печники говорят, что правильно спроектированная печь не требует раствора для того, чтобы все её элементы держались вместе, единой монолитной конструкцией. Т.е. заделка швов нужна лишь для обеспечения герметичности и защиты людей от поступления продуктов сгорания в жилое помещение.

Внизу печи я сделал шанцы — сообщающиеся с помещением небольшие тепловоздушные каналы в подтопочной части, через которые циркулирует воздух обогреваемого помещения. Шанцы повышают теплоотдачу печи и устраняют перегрев пола, на котором установлена печь.

Фурнитура

Изначально я хотел фрезеровать топочную и прочистную дверцу из дюралюминия, а вьюшечные задвижки вырезать из жести. Потом передумал и быстро собрал и склеил эти детали из картона. Попасть в размеры и подогнать внешний вид по этой технологии намного проще и быстрее. Покрываем все глянцевой краской из баллончика, ждем высыхания — получаем нужные нам изделия.

Колосниковая или подовая печь?

Изначально, в давние времена, все печи строились подовыми. В процессе эволюции человек усовершенствовал печь добавив в неё колосник (для сжигания разного вида топлива). По поводу того, какую печь строить — колосниковую или подовую ведутся жаркие дискуссии.

В колосниковых топках дрова укладываются на колосник (колосниковую решётку). Колосник, соответственно, служит дном топки. Через колосник подаётся первичный воздух для горения на топливо.

В подовой печи дрова укладываются на под. Подом называют глухой пол топливника. В подовой топке первичный воздух подаётся через дверцу топливника.

Я открыл ряд преимуществ именно подовой топки (по сравнению с колосниковой, при использовании дров в качестве топлива):

  • из печи исчезает холодное ядро (воздуховод под колосником). Весь массив печи прогревается более равномерно
  • дрова сгорают почти полностью, выше КПД, больше тепла получаем
  • образуется меньше сажи и золы
  • низ печи нагревается не только пламенем но и тлеющими углями
  • обеспечивается низкий уровень конденсата в дымоходе, не течет деготь. Нет поступления в трубу несгоревших частиц топлива.
  • горение в этом случае происходит сверху вниз, топливо сгорает медленнее, равномернее, т.к. горит только верхний слой, а не вся масса (как при колосниковом горении)

Проектирование в 3D

Перед началом работ я сделал полную модель печи в программе трехмерного моделирования. Я пользуюсь FreeCAD (но подойдет любая другая, конечно). Это дало возможность увидеть предстоящий «объем работ», изучить нюансы кладки, представить трудоемкость отдельных операций и визуализировать желаемый результат. И, конечно, сам процесс 3Д проектирования мне очень понравился сам по себе.

По срокам: на создание модели печи ушло четыре-пять вечеров (по полтора-два часа работы в среднем). И это с учетом отработки технологии виртуальной кладки. Во второй раз, думаю, я справился быстрее. К сравнению, на саму реальную работу я потратил раз в десять больше времени. Налицо преимущества трехмерного моделирования и проектирования.

Если нет возможности воплощать задумку вживую — можно сделать её виртуально. Мозгу все равно, работать ему с образом или его реальным воплощением. Удовольствие (эндорфины) мы получаем почти то же самое.

Обжиг черепицы

Обжиг — наиболее ответственный момент производства черепицы. Правильный обжиг зависит от топлива, устройства печи, навыков работника (обжигалы) и многих других причин.

Обжигают черепицу в специальных печах, наиболее простыми из которых являются печи периодического действия.

Печь разделена на четыре основных отделения: топку, зольник, обжигальную камеру и трубу. Внутренние размеры такой печи внушительны: 2 м — в ширину и 4 м — в длину. Топка в длину имеет 1 м. За ней установлена стенка с отверстиями, отделяющая топку от обжигальной камеры. После того как обжигательная камера будет загружена черепицей, в задней части камеры выкладывают временную стену с отверстиями. В некоторых печах её не делают, Высота трубы у такой печи не очень большая — около 4,5 м. Размеры трубы внизу — 70×80 см, а в самом верху — 40×53 см. В трубе установлена задвижка для увеличения или уменьшения тяги. Перекрывают печь сводом.

Читать еще:  Купальник своими руками. Выкройки и мастер-классы

Сзади печи устроено большое отверстие для загрузки и выгрузки черепицы. Это отверстие на время обжига закладывают кирпичом на глиняном растворе и засыпают песком, чтобы уменьшить теплопотери. Иногда здесь оставляют небольшую дверцу для наблюдения за ходом обжига и отбора пробников.

Разную черепицу укладывают в печи по-разному: голландскую и татарскую ставят вертикально, а плоскую — боком на длинное ребро. Черепица должна стоять вертикально, без наклона, на небольшом расстоянии друг от друга. Чтобы она не наклонилась во время обжига в ту или иную сторону, её слегка заклинивают разбитой обожжённой черепицей.

Лучше всего закладывать черепицу в печь отдельными ярусами, начиная от ближней к топке стенки и доводя их во всю ширину печи до самого верха. По окончании загрузки одного яруса кладут другой и так далее, пока не загрузят всю печь.

После этого начинают обжиг. Его следует вести до такой степени, чтобы черепица выходила слегка остеклованной по всей поверхности. Остеклованность начинает появляться, когда черепица немного пережигается и глина на поверхности спекается. В любом случае черепицу лучше немного пережечь, чем недожечь. Отделка черепицы. Не всегда черепица получается ровного цвета. Чтобы убрать пестроту, придать черепице более привлекательный вид и улучшить её качество, черепицу подвергают различной обработке. Одной из них является глазурование. Глазурь — особый стекловидный слой, покрывающий поверхность черепицы при обжиге. Глазурь бывает различных цветов, но самый дешёвый и распространённый цвет — коричневый и желтовато-коричневый. Глазурь придаёт черепице красивый вид и делает её прочнее неглазурованной. Однако глазурование удорожает черепицу вдвое, что ограничивает применение этой отделки.

Более приемлемой отделкой является ангобирование, то есть нанесение поливы на черепицу. Поливу делают из особой красной, совершенно чистой жирной глины, которую сначала высушивают и перемалывают, затем разводят водой как густое молоко и процеживают через частое сито. Высушенную черепицу перед обжигом опускают в этот глиняный раствор и повторно кладут на сушильные полки. Когда черепица вновь высохнет, её загружают в печь и обжигают. После обжига поверхность черепицы выходит вся ровного красного цвета. Полива улучшает и качество черепицы, и увеличивает срок её службы.

Когда черепица обожжена и остыла, её начинают выгружать из печи и сортировать. Черепица для кровли домов должна быть прямой, равномерно окрашенной, звонкой, без трещин и отбитых углов. Остальная черепица может быть использована на покрытие навесов и временных крыш. Готовую черепицу лучше хранить под навесом, защищая от дождя и снега. Нижние ряды обязательно нужно класть не на землю, а на доски. Покрытие крыши черепицей. Черепичные крыши являются огнестойкими, долговечными, не требуют окраски и ремонта и очень красивы.

Чем круче скат крыши, тем она лучше, так как снег на ней не будет задерживаться, а дождь будет быстро стекать. Но это правило верно лишь для определённых климатических условий (пологие низкие крыши, к примеру, допустимы в южных жарких местностях) и применяемой черепицы.

При плоской черепице крыша должна иметь подъём не менее половины ширины здания. Обрешетины под неё прибивают согласно размерам черепицы, чтобы она зацеплялась шипом вверху, лежала на нижнем бруске и спускалась за него внизу не более чем на 6 см. Плоской черепицей кроют или в один слой, или в два.

Первый способ прост, но крыша получается неплотная и, чтобы дождь не попадал в щели между черепицами, под эти щели подкладывают полоски из жести. Ширина полосок должна быть от 9 до 11 см, а длина — на 4 см короче черепицы. Коньки перекрывают коньковыми черепицами на мху, смешанном с глиняным или известковым раствором.

Более прочная и плотная крыша получается в два слоя. Но такая крыша тяжелее — на 1 м2 идёт примерно 200 черепиц, которые весят около 100 кг (при однослойной укладке — в два раза меньше).

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector