Klei voor ovens: variëteiten en methoden voor kwaliteitscontrole

Welke eigenaar van zijn eigen onroerend goed in de voorsteden droomt er niet van om een ​​stoombad te nemen of gewoon te ontspannen bij de open haard en het branden van een open vlam te bewonderen. Maar een aangename rust wordt voorafgegaan door werkzaamheden aan de constructie van een kachelapparaat. En om het werk succesvol te laten zijn, moet je uitzoeken wat voor soort klei je moet gebruiken voor het leggen van kachels en welke eigenschappen het zou moeten hebben. Tegelijkertijd wordt dankzij de verschillende onzuiverheden die deel uitmaken van de klei: kalk, zand, mica en andere componenten, de plasticiteit en het vetgehalte van de kleioplossing voor de oven bepaald.

Wat voor soort baksteen kun je zelf maken?

Handwerkmethoden kunnen worden gebruikt om drie hoofdsoorten kleibakstenen te maken:

• Ruwe baksteen - ongebakken baksteen. In termen van zijn kwaliteiten mag het niet onderdoen voor rood gebakken baksteen, als goede klei werd gebruikt, de samenstelling van de oplossing correct was gekozen en het droogregime werd uitgevoerd zonder storingen. Zand en andere vulstoffen worden in de samenstelling gebracht (niet meer dan 5% zand en 20% van de totale vulstof). Zo'n baksteen wordt gebruikt voor kleine bijgebouwen.

Ruwe baksteen heeft een lage vochtbestendigheid, dus de buitenmuren hebben bescherming nodig. Dit is gips, geconfronteerd met gebakken stenen. De overstek van het dak over de ruwe bakstenen muur moet minimaal een halve meter zijn. Ruwe baksteen kan de bakfase doorlopen, waarna de mechanische sterkte aanzienlijk toeneemt. Meer details over de vervaardiging van ruwe bakstenen in het volgende deel.

• De adobebaksteen verschilt alleen van de gebruikelijke ruwe baksteen door de aanwezigheid van stro in de compositie. Een homogeen mengsel van klei, zand, stro en water, dit is adobe - een volledig milieuvriendelijke samenstelling. Stenen zijn al gevormd uit adobe en vervolgens worden ze op natuurlijke wijze gedroogd, maar in overeenstemming met bepaalde regels, die worden beschreven in het artikel over de zelfproductie van adobe-stenen. Voor warme en droge klimaten is dit de beste optie bij het bouwen van een klein huis, waarin het, zelfs in de hitte, niet benauwd zal zijn.
• Keramische baksteen is een ruwe baksteen die een bakcyclus heeft doorlopen in een speciale of zelfgemaakte oven. Hoe u zelf een gebakken steen kunt maken, om een ​​steenoven in uw buitenwijk uit te rusten, vindt u hier.

Dit soort stenen hebben één basis, gemeenschappelijke giet- / vormtechnologieën. En de eerste taak voor degenen die besloten om zelf stenen te maken, is om klei in de juiste hoeveelheid te vinden, te experimenteren met verhoudingen.

Klei → Baksteen → Oven

In dit artikel wil ik mijn ervaring beschrijven in het werken met klei, er stenen van maken (in 1: 6 formaat) en het maken van een verkleind model van een typische verwarmingsoven PTO-2300

.

Invoering

Laten we beginnen met de kindertijd. Ik ben opgegroeid in een ovenverwarmd huis. Brandhout hakken, de kachel stoken, vlammen in de vuurkist, het geluid van de wind in de schoorsteen in de winter, de nuances van het aanpassen van de trek door de aanjager en kacheldempers, heb ik van jongs af aan geabsorbeerd. Het was pas op volwassen leeftijd dat het weer mogelijk was om terug te keren naar de mogelijkheid om weer bij het vuur te zitten, wat brandhout te gooien. Tegelijkertijd ontstond de wens om het ontwerp van ovens te begrijpen; hun soorten en doel; kenmerken van de bediening; het verschil en de voor/nadelen van de ene soort verwarming van de andere.
Er is bewust gekozen voor het verkleinde formaat, een soort miniaturisering - met hetzelfde cognitieve effect winnen we qua termen, hoeveelheden gebruikte materialen, geleverde inspanningen, transportkosten, benodigde oppervlakten, etc. En je kunt altijd nog schaalvergroting krijgen.

Klei

De oudste natuurlijke hulpbron die door de mensheid is ontdekt. Alles werd ermee gebouwd: muur- en dakbedekking, kachels, huizen, constructies en constructies, huishoud- en keukengerei, speelgoed, ambachten, kunstwerken. Het is overal, je kunt het in elk gebied krijgen, de beschikbare reserves zijn enorm.
Gedurende enkele maanden van onderzoek slaagde ik erin drie kleigroeven in de directe omgeving te vinden (en ik ontdekte ongeveer drie of vier potentieel mogelijke, maar bezocht niet). Daarin heb ik klei van verschillende kwaliteit en kleur opgegraven. Ik kocht nog twee soorten verfijnde professionele boetseerklei in de winkel. Het kleurenpalet van kleisoorten in de natuur is zeer divers - van wit en zwart - tot het hele spectrum van rood-geel, maar ook groen, blauw, enz. Overigens was groene klei de eerste die ik ontmoette op slechts 200 meter van mijn huis!

Het belangrijkste, als je zelf klei gaat delven, is het reinigen van zand, organische onzuiverheden, puin en andere insluitsels. Om dit proces aan te duiden, is een speciale term bedacht: uitroeiing. De technologie is heel eenvoudig: de opgehoopte klei wordt opgelost in water en door een reeks zeven met steeds fijnere mazen geleid. Grote deeltjes worden afgescheiden en bij de uitgang hebben we een suspensie met fijne kleideeltjes. Na bezinking, afvoer van overtollig water en definitieve droging van de klei, verkrijgen we grondstoffen voor verdere experimenten.

Kant-en-klare klei kun je jarenlang in plastic zakjes bewaren (zonder het nodige vocht te verliezen). En dus verslechtert dit product helemaal niet - na verloop van tijd wordt het alleen maar beter.

Bakstenen

Nadat ik een paar stenen met de hand had gevormd, realiseerde ik me dat dit een onnodig moeizaam pad was. Bovendien bleek de variatie in grootte te kritisch te zijn. Het was noodzakelijk om de vervaardiging van het formulier op zich te nemen, normen in te voeren.
Parallel met de vervaardiging van het formulier heb ik internet, artikelen en boeken "gekamd" over welke technologie kan worden gebruikt om stenen in grote hoeveelheden en snel te maken. De oudste en eenvoudigste is het met de hand gieten. Er werd ook gedacht aan het extruderen van de kleimassa met behulp van vijzels of hydraulische duwers, maar deze te ambitieuze plannen werden voor de toekomst gelaten.

Ik dacht dat de oven ongeveer 300 volledige stenen nodig heeft (of ongeveer 500 met helften, kwarten en andere delen). Standaard kon ik in anderhalf uur ongeveer 20-25 stenen maken. Die. om ongeveer 18-22 uur om klei in een mal te stampen en het eindproduct op een plank te drukken om te drogen - en een complete set producten voor het monteren van de oven is klaar!

Ik gebruikte een vrij dichte, harde klei, maakte alle plooien, onregelmatigheden glad, sneed parallel in kwarten-helften (en ontdekte ook de noodzaak ervan). Daarom is deze procedure verlengd. Stuk voor stuk produceren is het meest tijdrovend.

Wet van "Vierkant - Kubus"

Bij het kiezen van een kleinere schaal van bakstenen, voelde ik in de praktijk de wet van "vierkant - kubus", die zegt:

Als een fysiek object in grootte wordt vergroot met behoud van dezelfde dichtheid van het materiaal waaruit het is gemaakt, neemt de massa ervan evenredig toe met de vergrotingsfactor tot de derde macht, terwijl het oppervlak het kwadraat van de schaalfactor is.

Voorbeeld
: Een echte standaard steen heeft afmetingen van 250x120x65 mm en een gewicht van 3600 gram. De dichtheid van de steen is gelijk aan 1846 kilogram per kubieke meter. Laten we de grootte ongeveer 6 keer verkleinen. We krijgen de lineaire afmetingen 42x20x11 mm en een gewicht gelijk aan 17 gram.

Die. een verandering in lineaire afmetingen in een verhouding van 1:6 leidde tot een verandering in gewicht in een verhouding van 1:211. Iedereen kan het experiment thuis herhalen.

Praktische conclusies (met betrekking tot mijn experiment) - de massa van het hele ovenmodel zal niet meer zijn dan 5-6 kg. Dat is erg handig om te bouwen, te dragen en op te bergen.Bakstenen van dit formaat zijn nog geen miniatuur (pincet en vergrootglas zijn niet nodig), maar ze zijn niet langer "cyclopisch" - het slepen van extra gewichten en het toewijzen van een halve kamer voor een "bouwplaats" is niet vereist. Alles wordt snel en handig gemonteerd op een tafel of vensterbank.

Brandend

Vuren - nog niet aanraken. Voor metselwerk is de sterkte van de ruwe baksteen voldoende. Roosteren vereist toegang tot vuur en ovens. In IT-termen kunnen deze werken worden opgedeeld in een apart subsysteem en later worden bestudeerd. Ondertussen geloven we dat in de methode the Brandend()
er is een tijdelijke "stub" die altijd "true" retourneert.

Bakken

Ik begon de creatie van de oven door de theoretische en praktische ervaring van de mensheid te bestuderen. Over dit onderwerp is alles al lang tot in detail uitgewerkt - brandstof is duur en het is duur om het te verbranden (in alle opzichten). Daarom kwamen mensen tot een aantal optimale ontwerpen waarmee je maximale warmte kunt halen uit een eenheid van brandhout, kolen, turf, enz.
Ik koos een typische verwarmingskachel als voorbeeld. PTO-2300

Ontwerpparameters:

• gewicht - 1260 kg
• oppervlakte van warmteoverdrachtsoppervlakken - 5,5 m².
• convectief systeem - bel
• schoorsteen - opzetstuk
• type afwerking - voegwerk

Functionele parameters: Verwarmingscapaciteit (met vuurhaard voor brandhout):

• met een enkele vuurhaard - 1400 W
• met dubbele vuurhaard - 2300 W

Verwarmingscapaciteit (met antraciet kachel):

• met een enkele vuurhaard - 1600 W
• met dubbele vuurhaard - 2500 W

Verbruik van materialen:

• keramische stenen - 210 st.
• vuurvaste steen - 76 st.

Met betrekking tot verwarmingskachels ziet de situatie er als volgt uit: het is de moeite waard om onderscheid te maken tussen een vuurhaard (een plaats waar verbrandingsprocessen plaatsvinden onder vorming van warmte) en een warmtewisselaar (plaatsen waar warmte wordt verwijderd uit verwarmde gassen).
De vuurhaard is in de regel gemaakt van vuurvaste stenen (in mijn model is het een witte steen) en de warmtewisselaar (of een systeem van kanalen, een reeks kachels die warmte opslaan) is gemaakt van rode bakstenen. De noodzaak om vuurvaste stenen te gebruiken wordt veroorzaakt door de hoge temperaturen die tijdens de verbranding worden gegenereerd.

Verschillende soorten brandstof vereisen een vuurhaard van verschillende afmetingen, vormen en ontwerpen. En verschillende luchttoevoer. In het geval van verbranding van steenkool en bruinkool heeft turf een kleinere vuurhaard nodig en is een ventilator vereist - luchttoevoer van onderaf, door het rooster.

Ik ontwierp een kachel voor houtverwarming, dus nam ik een grotere vuurhaard en koos voor een haardtype voor houtverbranding. In onze regio worden huishoudelijke kachels niet verwarmd met kolen en turf (ze zijn gewoon niet beschikbaar) - ze gebruiken alleen brandhout.

Het leggen zelf is heel eenvoudig. Als u geen bindoplossing gebruikt, maar de ovenconstructie natuurlijk gewoon in rijen typt. Steen tot steen, steen tot steen ... We maken een model, geen echt monster, toch? U hoeft zich dus geen zorgen te maken over het samenvoegen van de naden. Daarnaast wil je deze stenen misschien in de toekomst verbranden of in een ander project gebruiken.

Trouwens, kachelmakers zeggen dat een goed ontworpen kachel geen mortel nodig heeft om al zijn elementen bij elkaar te houden, in een enkele monolithische structuur. Die. het afdichten van de naden is alleen nodig om de dichtheid te waarborgen en mensen te beschermen tegen het binnendringen van verbrandingsproducten in de woning.

Op de bodem van de kachel heb ik dat gedaan loopgraven

- kleine warmeluchtkanalen verbonden met de ruimte in het ondervloergedeelte, waardoor de lucht van de verwarmde ruimte circuleert. Shants verhogen de warmteoverdracht van de kachel en elimineren oververhitting van de vloer waarop de kachel is geïnstalleerd.

Uitrusting

Aanvankelijk wilde ik de oven en de reinigingsdeur uit duraluminium frezen en de kijkkleppen uit tin snijden. Toen bedacht hij zich en monteerde en lijmde hij deze kartonnen onderdelen snel. Met deze technologie is het veel gemakkelijker en sneller om de maat en het uiterlijk aan te passen. We bedekken alles met glanzende verf uit een spuitbus, wachten op het drogen - we krijgen de producten die we nodig hebben.

Rooster of haardoven?

Aanvankelijk, in de oudheid, werden alle ovens gebouwd met haarden. Tijdens het evolutieproces heeft de mens de oven verbeterd door er een rooster aan toe te voegen (voor het verbranden van verschillende soorten brandstof). Er zijn verhitte discussies over welke oven te bouwen - rooster of haard.
In roosterovens wordt brandhout op een rooster (rooster) gestapeld. Het rooster dient dienovereenkomstig als de bodem van de oven. Primaire verbrandingslucht wordt via het rooster voor brandstof aangevoerd.

In de haardoven wordt brandhout op de bodem gestapeld. De haard wordt de blanco vloer van de vuurhaard genoemd. In de haardoven wordt primaire lucht aangevoerd via de deur van de vuurhaard.

Ik opende een rij voordelen

precies
haardoven
(vergeleken met roosteren bij gebruik van brandhout als brandstof):

• de koude kern verdwijnt uit de oven (luchtkanaal onder het rooster). De hele massa van de oven warmt gelijkmatiger op
• brandhout brandt bijna volledig, hogere efficiëntie, we krijgen meer warmte
• er wordt minder roet en as geproduceerd
• de bodem van de kachel wordt niet alleen verwarmd door de vlam maar ook door sintels
• een laag condensaatgehalte in de schoorsteen is gegarandeerd, teer stroomt niet. Er komen geen onverbrande brandstofdeeltjes in de leiding.
• verbranding vindt in dit geval van boven naar beneden plaats, de brandstof verbrandt langzamer, gelijkmatiger, omdat alleen de bovenste laag verbrandt, en niet de hele massa (zoals bij roosterverbranding)

Ontwerp in 3D

Voordat ik aan de slag ging, heb ik een compleet model van de oven gemaakt in een 3D-modelleringsprogramma. Ik gebruik FreeCAD (maar elk ander zal het natuurlijk ook doen). Dit maakte het mogelijk om het komende "werkvolume" te zien, de nuances van metselwerk te bestuderen, de complexiteit van individuele bewerkingen voor te stellen en het gewenste resultaat te visualiseren. En natuurlijk vond ik het 3D-ontwerpproces zelf erg leuk.

Qua tijd: het kostte vier tot vijf avonden om een ​​model van de oven te maken (gemiddeld anderhalf tot twee uur werk). En daarbij wordt rekening gehouden met de ontwikkeling van virtuele metseltechnologie. De tweede keer denk ik dat ik het sneller deed. Ter vergelijking: ik besteedde tien keer meer tijd aan het eigenlijke werk zelf. De voordelen van 3D-modellering en ontwerp zijn evident.

Als het niet mogelijk is om het idee live te belichamen, kun je het virtueel doen. Het maakt de hersenen niet uit of het werkt met het beeld of de echte belichaming ervan. Het plezier (endorfine) dat we krijgen is bijna hetzelfde.

Conclusie

Er is altijd een plek in het leven voor dromen, de belichaming van uw unieke ideeën en buitengewone projecten. Leef het leven ten volle, wees niet bang om uw fantasie de vrije loop te laten en deze te volgen.

Welke klei is nodig om stenen te maken

De term "olieachtige", plastic klei werd gegeven vanwege zijn karakteristieke glans op de snede van de kleilaag. Mat, gelijkmatig gesneden - klei met iets minder plasticiteit. Een ruwe snede duidt op een lichte plasticiteit - dergelijke klei wordt gebruikt zonder toevoeging van een weekmaker. In andere gevallen worden additieven gebruikt.

Voor het maken van bakstenen is klei die te vet is of juist niet vettig (mager) niet geschikt. Olieachtige klei droogt lang, geeft sterke krimp, krommingen en na het drogen verschijnen defecten in de vorm van scheuren op de stenen. Een magere baksteen zal geen sterkte hebben, het gebrek aan plasticiteit zal voorkomen dat de baksteen zich vormt, een dergelijk bouwmateriaal is minder vorstbestendig. Laten we eens kijken naar verschillende methoden om het "vetgehalte" van klei te bepalen.

Eerder, zoals vóór het bepalen van de plasticiteit, en vóór de werkbatch, moet de klei worden ontdaan van onzuiverheden, vooral van insluitsels van kalksteen, als de baksteen wordt gebakken.

Kenmerken van kleimortel voor steenoven

Voor de bouw van een steenoven wordt een kunststof kleimortel gebruikt. In de meeste gevallen wordt dit mengsel in gelijke verhoudingen bereid. Dat wil zeggen, 1 deel klei wordt gemengd met een gelijke hoeveelheid zand. Tegelijkertijd wordt een kleine hoeveelheid water in een dergelijke oplossing gegoten - ongeveer een kwart van het volume klei.

Ik zou willen opmerken dat met de juiste bereiding van de oplossing, deze een goede plasticiteit en een normaal vetpercentage zal hebben. Tegelijkertijd zal het leggen van stenen op een dergelijke oplossing van hoge kwaliteit zijn en zullen de naden tussen de rijen dun zijn. Dankzij de dunne naden barsten ze niet en gaat de oven erg lang mee. Goed voorbereide bouwmix in de toekomst krijgt niet genoeg slaap bij de gewrichten en is gemakkelijk bestand tegen blootstelling aan hoge temperaturen.

Op advies van ervaren kachelbouwers is het erg belangrijk om kwaliteitswater te gebruiken. Dus bij gebruik van hard water gaat de kwaliteit van de kleioplossing sterk achteruit. Rivier- of regenwater wordt als ideaal beschouwd voor het mengen van mortel voor het plaatsen van een kachel. En zoals later bleek, heeft dit moment in de praktijk een aanzienlijke invloed op de kwaliteit van het bouwmengsel.

Hoe het vetgehalte van klei te bepalen?

Er zijn in de eerste plaats twee manieren om het vetgehalte te bepalen:

1. De eerste manier is vrij eenvoudig. De klei, verdund met water tot de consistentie van zure room, wordt grondig gemengd met een houten stok. En de dikte van de klei die aan de stick is gehecht, zal een barometer zijn van het vetgehalte. De optimale laag is 2 mm, verlijmd in klontjes. Te olieachtige klei plakt met een dikkere laag, en dunne klei zal niet vettig worden, alleen de stick insmeren met een laag van maximaal 1 mm.
2. De tweede methode omvat het kneden van een beetje klei met water tot de staat van plasticine. Wanneer het kleideeg niet meer aan je handen plakt, vorm je een gelijkmatige bal (5 cm in diameter) en leg je deze op een glad oppervlak. Taak: maak de bal langzaam plat met een vlakke plank - tot het midden van de diameter.

Een bal van zeer dunne klei zal afbrokkelen, het verschijnen van scheuren aan de randen duidt op een lage plastic samenstelling. Een erg vettige, plastic klei lijkt op een nette cake zonder scheuren. Producten gemaakt van dergelijke klei, inclusief bakstenen, zijn echter gemakkelijk te vormen, mooi gevormd, maar tijdens het droogproces worden ze sterk vervormd en gebarsten.

Hoe de verhoudingen van additieven in klei voor zelfgemaakte bakstenen correct te bepalen?

Om zeker te zijn van de noodzakelijke plasticiteit van de klei en rustig aan je eigen baksteenproductie te beginnen, moet het experiment worden voortgezet (en wie zei dat het makkelijk en simpel zou zijn?). Maar dit is alleen als uit de eerste tests is gebleken dat de klei olieachtig is en dat er zand moet worden toegevoegd. Als de klei te dun is, moet je op zoek naar een vette klei en deze mengen met je preforms. In ieder geval is het noodzakelijk om de verhoudingen van de additieven te bepalen.

Bij de ambachtelijke productie worden vaak zand, chamotte (magere additieven), zaagsel (burn-out additieven voor verbrande bakstenen), stro (voor adobe bakstenen) als additieven gebruikt.

De verhoudingen, de samenstelling van de additieven in de massa zullen empirisch bepaald moeten worden. Om dit te doen, bereiden we verschillende porties van hetzelfde volume klei, maar met een andere verhouding van additieven. Het is belangrijk hier niet in de war te raken en de gebruikte verhoudingen op te schrijven. Vervolgens moet u elk monster kneden en water toevoegen tot een plastische staat.

Van elk monster maken we een bal en een taart. Na enkele dagen natuurlijke droging kwamen de monsters die niet bestand waren tegen drogen en barsten niet door de primaire selectie. De compositie bleef te gewaagd. De tweede ronde wordt uitgevoerd door van een hoogte van 1 meter die monsters op de grond te gooien die niet barsten tijdens het drogen. In die monsters die de sterktetest niet doorstonden, bleek de klei te vetarm te zijn. Monsters die de droogtest en de mechanische sterktetests waardig hebben doorstaan, zullen dienen als uw maatstaf voor het percentage additieven.

U kunt meer lezen over de vervaardiging van elk type steen in de volgende artikelen van het blok "Baksteen met uw eigen handen", en ons bouwbedrijf herinnert eraan dat met ons bouwteam elk werk sneller zal verlopen. Een huis geïsoleerd met ecowool is altijd warm, gezellig en milieuvriendelijk.

Gebruik van klei met zaagsel als isolatie

Het voordeel van klei met zaagsel als kachel is dat het warmteverlies in de winter tegengaat en helpt om in de zomer een aangename koelte in de kamer te behouden.

Een van de belangrijkste voordelen van een dergelijk isolatiemiddel als klei met zaagsel is dat deze optie in bijna elk gebied kan worden gebruikt: zowel waar het meestal warm is als waar de temperatuur daalt tot kritisch lage temperaturen. Klei vermengd met zaagsel voorkomt niet alleen warmteverlies in de winter, maar helpt ook om in de zomer een aangename koelte in de kamer te behouden. Naast de unieke thermische en waterdichte eigenschappen is dit materiaal zeer duurzaam en tegelijkertijd milieuvriendelijk. Sommige particuliere ontwikkelaars geven de voorkeur aan klei, juist vanwege de milieuveiligheid, omdat niet alle moderne bouwmaterialen in dit opzicht betrouwbaar zijn en kunnen worden gebruikt om het interieur van het pand te versieren.

Het is echter vermeldenswaard dat het repareren van een huis met klei vermengd met houtafval verre van de gemakkelijkste manier is om te isoleren. Er zijn veel factoren die de effectiviteit van isolatie met klei en zaagsel beïnvloeden. Ten eerste is het erg belangrijk om het mengsel goed voor te bereiden, want als de verhouding wordt geschonden, zal het afgewerkte materiaal niet uitharden en dienovereenkomstig zeer snel sprenkelen. Ten tweede is het noodzakelijk om de isolatie correct op de muren aan te brengen om het maximale effect te bereiken.

Klei met zaagsel wordt voornamelijk gebruikt voor plafondisolatie, dat wil zeggen in een gebied waar de coating niet significant wordt belast.

Als muurisolatie is gepland, is het beter om riet of stro te gebruiken in plaats van klein zaagsel. Aangenomen wordt dat het de voorkeur verdient om riet gemengd met klei te gebruiken, omdat muizen er niet zo van houden. Het punt is dat in dit geval stro of riet als extra versteviging zal dienen, waardoor het draagvermogen en de sterkte van de gehele isolatielaag toeneemt.