Печью называется устройство для отапливания различных строений (например, дома, бани) или получения высокой температуры, необходимой для приготовления пищи, а также в том или ином технологическом процессе (обжиг керамики, термообработка металлов, лабораторные исследования).

В зависимости от конструкции печь может топиться твердым (дрова, древесный, каменный уголь, торф), жидким (керосин, мазут, нефть и пр.) или газообразным (природный газ) топливом. Особняком стоят печи, использующие для нагрева электрическую энергию (электропечи). В уличных печах, служащих для тепловой обработки продуктов питания, в подавляющем большинстве случаев используются дрова или уголь. Исключение составляют разве что подзабытые нынче примусы с керогазами, заправляющиеся керосином, и современные горелки, работающие от газовых баллонов небольшого размера. Впрочем, последние вошли в моду преимущественно у туристов, а в повседневном быту возиться с керосиновыми горелками сейчас вряд ли кто согласится без особой на то надобности.

Бытовые печи на твердом топливе делятся на два вида: печи с принудительным движением газов (канальные) и печи со свободным движением газов (колпаковые). Первые в свою очередь различаются по конфигурации дымоходов (каналов): с последовательными каналами, противоточная система (финская), комбинированные и др.

Срок службы печи зависит от способности топки и корпуса не растрескиваться. Прочность этих частей печи зависит от конструктивных решений. Главный элемент любой печи – это топливник. Корпус отопительной печи состоит только из топливника и системы дымооборотов. В варочных и других видах печей могут еще предусматриваться плиты, духовки, водогрейные коробки и т. п.

 

Тепловые процессы внутри печи

В состав печного топлива входят углерод, водород, кислород и минеральные добавки. Кроме того, в топливе содержится вода в свободном состоянии. Даже сухие дрова содержат в себе 8–10 % воды (по массе). При горении углерод и водород соединяются с кислородом воздуха. Реакция происходит с выделением теплоты.

В результате горения образуются газообразные и твердые продукты. Газообразные продукты горения – углекислый газ и водяной пар – вместе с азотом воздуха (который не принимает участия в горении), пройдя по внутреннему устройству печи, уносятся в атмосферу. Твердые продукты – зола – выпадают в зольник через прозоры колосниковой решетки. Мельчайшие частицы золы, так называемые уносные частицы, проникают во внутренние каналы и постепенно засоряют их.

В бытовых печах нельзя достичь полного сгорания топлива. Попутно с углекислым газом (диоксид углерода СО2) образуется окись углерода СО, или, как ее обычно называют, угарный газ. Угарный газ ядовит, и вдыхание его человеком приводит к отравлению организма, а порой и к смерти. При неполном сгорании мельчайшие частицы углерода уносятся вместе с газами в атмосферу, образуя дым, и частично оседают на внутренних поверхностях дымоходов в виде сажи. Естественно, что при неполном сгорании топлива теплоты выделяется меньше, чем при полном. Чтобы в топливнике происходило сгорание топлива, близкое к полному, необходимо обеспечить достаточный приток воздуха в топливник и своевременное удаление из него газообразных продуктов горения. Первое условие удовлетворяется за счет установки колосниковой решетки соответствующих размеров, второе – за счет устройства дымовой трубы достаточной высоты.

 

Устройство топливников

Топливник (топка, горнило) – это камера внутри массива печи, в которой сгорает топливо. Его конструкция должна удовлетворять следующим требованиям: вмещать необходимое количество топлива (не менее 75 % всего топлива, потребного на одну топку); обеспечивать достаточное поступление воздуха к горящему топливу; сохранять высокую температуру в зоне горения. Топливник подвергается наибольшей тепловой нагрузке и потому должен выполняться из достаточно прочного материала. Как правило, он кладется из огнеупорного кирпича. Если топливник кладется из обычного кирпича, его футеруют огнеупорным кирпичом на растворе из огнеупорной глины с шамотным порошком. Толщина футеровки должна составлять полкирпича. Подобная кладка показана на рис. 51 специальной штриховкой.

С годами тепловое расширение вызывает большие напряжения в печи, корпус и оболочка которой должны выдерживать эти напряжения. Почти в каждой печи образуются тонкие трещинки, вызываемые тепловыми расширениями. Такие трещинки портят только внешний вид печи, не сказываясь на ее работе. Рельефная поверхность или выделенные швы скрадывают их и делают невидимыми на поверхности.

Рис. 51. Топливники:

а – для дров; б – для каменного угля; 1 – поддувало; 2 – топливник, 3 – свод; 4 – колосниковая решетка; 5 – металлический ящик для сбора золы; 6 – шахта (клетчатой штриховкой отмечена кладка огнеупорным кирпичом)

При кладке следует учитывать вид топлива, на который рассчитана печь. От этого зависят размеры топливника и зольника. Качество топлива определяется прежде всего его теплотой сгорания, то есть количеством теплоты, выделяемой при сгорании 1 кг топлива. В табл. 1 приведена теплота сгорания различных видов твердого топлива.

Таблица 1. Теплота сгорания некоторых видов твердого топлива

Наиболее экологически чистое топливо – дрова. В древесине содержится: серы – до 0,02 %, азота – до 0,12 %, золы – до 0,5 %. Теплота сгорания древесины весьма заметно зависит от ее влажности. Так, при сгорании 1 кг сухих сосновых дров выделяется 4500 ккал, при влажности дров 30 % – 3250 ккал, при 50 % – 2050 ккал.

При валке влажность древесины составляет 50–55 %. Через 1–2 года влажность при хранении древесины на открытом воздухе снижается до 23 %, а в теплом помещении – до 15 %.

Как уже говорилось, при выборе размеров топливника руководствуются, прежде всего, предполагаемой максимальной теплоотдачей печи и видом используемого топлива. Для уличных печей, разумеется, имеет значение только второй параметр. Для упрощения процесса кладки длина и ширина топливника должны быть кратными размерам кирпича.

Конструкция типовой топки из шамота для казанка и духовки эквивалентна мощности 15 кВт, топка барбекю размером 750 × 700 × 500 мм – мощности электрогриля 12 кВт. Это значит, что приготовление еды займет не больше времени, чем на обычных газовых или электрических плитах или в духовках.

После укладки топлива под перекрытием топливника должно оставаться пространство, необходимое для сгорания всех проходящих по нему несгоревших частиц топлива. В этом случае горение заканчивается внутри топливника и топливо используется полностью. Учитывая то, что, прогорая, топливо дает угли, которые вовсе не способствуют нормальной работе печи, был создан такой элемент, как колосниковая решетка, или колосник.

Колосниковая решетка представляет собой обычную стальную решетку с различной частотой расположения прутьев для каждого вида топлива. Так, частота решетки для сжигания торфа и кизяка составляет примерно 10 мм. Для сжигания каменного угля используются решетки, состоящие из 4-см пластин, что предотвращает быстрое прогорание решетки, ведь температура горения угля гораздо выше, чем, к примеру, дерева, и улучшает приток воздуха в топливник. Располагается колосниковая решетка между топливником и зольной камерой, примерно на 1–2 ряда кладки ниже топочной дверцы. Очень часто колосник имеет небольшой наклон вперед.

Дрова и торф содержат много летучих веществ и дают при горении высокое пламя. Они должны иметь большой объем топочного пространства. Высота такого топливника, считая от колосниковой решетки, колеблется от 800 до 1000 мм (рис. 51, а). Колосниковую решетку ставят ниже уровня топочной дверцы, чтобы угли не выпадали наружу. Каменный уголь и антрацит для горения требуют сильной подачи воздуха к горящему слою. Для этого топлива необходимы тяжелые колосниковые решетки, которые располагают в неглубокой шахте и заглубляют на 300–350 мм (рис. 51, б). Нижняя часть топливника над решеткой значительно сужена, чтобы антрацит горел сравнительно толстым и равномерным слоем.

 

Зольная камера

Зольная камера располагается непосредственно под колосниковой решеткой и отвечает за два процесса: накопление золы и поступление воздуха в топку. В зольной камере обычно устанавливают дверцу, которая называется поддувальной. В старых образцах печей вместо дверцы поддувальный шлюз наполовину закрывался обычным кирпичом.

 

Устройство дымооборотов

Дымообороты отопительных печей – это каналы, расположенные внутри массива печи, соединенные с топливником и дымоходом (дымовой трубой). Их назначение – поглощать тепло дымовых газов, аккумулировать его в массиве и передавать в помещение через теплоотдающие поверхности. В отличие от них дымоходами называются каналы вне печи, служащие для отвода из печи дымовых газов. При этом внутренние поверхности и тех, и других каналов должны быть как можно глаже и ровнее, чтобы уменьшить сопротивление проходу дымовых газов. Поперечное сечение каналов должно быть достаточно большим, чтобы газы беспрепятственно уходили в дымовую трубу. Обычно размеры канала кратны размерам кирпича – кирпич на кирпич (260 × 260 мм), кирпич на полкирпича (260 × 130 мм), пол– на полкирпича (130 × 130 мм). Другие размеры применять не рекомендуется.

Системы дымооборотов в печах бывают разными: короткими и длинными, канальными, бесканальными и смешанными, малооборотными и многооборотными, подъемными и опускными, извилистыми с одним или несколькими поворотами, вертикальными (стоячими) и горизонтальными (лежачими). Переход из одного канала в другой поверху называют перевалом, а такой же переход внизу – подверткой. Подробно здесь они рассматриваться не будут, поскольку в конструкциях уличных печей, предназначенных лишь для приготовления пищи, но никак не для обогрева, они не применяются. В отдельных случаях выполняют бесканальный или колпаковый дымооборот, где дымовые каналы отсутствуют, а над топливником имеется камера в виде колпака (рис. 52, а). Из топливника под камерой проходит входное отверстие и боковое для отвода охлажденных газов. Горячие газы попадают в колпак из топливника, поднимаются до перекрыши печи, расходятся по стенкам и нагревают их, а остывая, опускаются вдоль стен к низу камеры и через второе боковое отверстие попадают в трубу. Для лучшего нагревания часто в колпаке делают продольные перегородки на всю его высоту, образуя как бы колодцы. Эта система проста в выполнении и имеет наименьшее газовое сопротивление. К недостатку можно отнести перегрев верхней части печи.

Рис. 52. Дымообороты:

а – бесканальный, или колпаковый, дымооборот; б – с преимущественным нижним прогревом; 1 – дымовая труба; 2 – колпак; 3 – топливник

В системе с преимущественным нижним прогревом (рис. 52, б) обеспечивается наибольший нагрев нижней части печи. Горячие газы из топливника сначала опускаются в нижнюю часть печи, откуда, слегка охладившись, направляются вверх. Верхняя часть системы делается или однооборотной, или в виде колпака. Эта система является наиболее рациональной из всех существующих.

 

Устройство дымовых труб

Дымовые трубы служат для отвода продуктов горения и образования тяги в печах. Они делятся на три вида (рис. 53): насадные, коренные и стенные каналы (дымоходы).

Рис. 53. Дымовые трубы:

а – коренная; б – насадная

Насадные трубы устанавливают непосредственно на самой печи и служат как бы ее продолжением. Лучше их ставить не на печную кладку, а на железобетонную плиту толщиной не менее 50 мм, укладываемую на перекрышу. Но для тонкостенных печей этот способ не подходит. Для них, а также для печей с отводом дымовых газов через заднюю или боковую стенки необходима коренная дымовая труба, которую выполняют в виде отдельной конструкции на прочном фундаменте. Они занимают много места и требуют больше кирпича.

Просто так присоединять к одному дымоходу две печи или даже две топки в одном массиве нельзя – возможен перебой тяги. В таких случаях в общей трубе выполняют рассечку, то есть перегородку высотой от 750 до 1000 мм (рис. 54), чтобы не получилось встречного движения дымовых газов. При этом надо помнить, что размер общего дымового канала должен быть не менее 130 × 260 мм.

Рис. 54. Присоединение двух печей к одному дымоходу:

1 – от одной печи; 2 – от другой

Дымовые каналы в зависимости от мощности печей могут быть различных размеров: 1/2 × 1/2 кирпича (130 × 130 мм ~200 см2) в печах с теплоотдачей до 3000 ккал/ч, 1/2 × 3/4 (130 × 210 мм ~295 см2) в печах с теплоотдачей до 4500 ккал/ч и 1 × 1/2 кирпича (130 × 260 мм ~380 см2) в печах с теплоотдачей до 6000 ккал/ч. В зависимости от размера канала кладку ведут по-разному: из целых кирпичей, целых кирпичей и трехчетверток или половинок, что требуется для перевязки швов. Конечно, лучшая труба та, которая выполнена из целого кирпича, а самая прочная кладка та, у которой над вертикальным швом нижнего ряда приходится середина кирпича верхнего ряда (перевязка вполкирпича). На рис. 55 показана схема выполнения кладки дымовых каналов согласно их стандартным размерам, приведенным в табл. 2.

Таблица 2. Стандартные размеры дымовых каналов (к рис. 55)

Когда применяют для кладки труб колотый кирпич, то тесаную грань следует располагать наружу, а гладкую – вовнутрь, потому что при теске кирпича нарушается его структура и на тесаной поверхности образуются мельчайшие трещины, способные легко увеличиваться и разрушаться под действием горячих дымовых газов.

Рис. 55. Кладка дымовых каналов:

1 – нечетные ряды; 2 – четные ряды

 

Кладка трубы с распушкой и выдрой

Насадную трубу всегда устанавливают на нескольких рядах кладки над перекрышей печи. Это так называемая шейка печи, которую не доводят на два-три или более рядов до крыши беседки или летней кухни. В шейке печи можно поставить задвижку и в дополнение вьюшку.

Над шейкой печи при подходе к перекрытию кровли кладку уширяют, образуя распушку – утолщение на дымовой трубе толщиной 260 или 380 мм, служащее для противопожарных целей. Выкладывают ее в несколько рядов кладки по высоте, строго перевязывая швы. Если кладка ведется в жилом доме, то выше распушки по чердачному пространству проходит стояк, то есть ровная часть трубы, которая доводится до самой кровли. Выше кровли выполняют вторую распушку, называемую выдрой, которая нависает на 100 мм над кровлей по всем четырем сторонам. Это обеспечивает отвод осадков на кровлю. Выше выдры кладут шейку трубы такого же сечения по наружным размерам, как и стояк. Но поскольку беседки и летние кухни, как правило, чердака не имеют, то распушка обычно не применяется, да и выдру выкладывают не всегда. Эти детали потребуются лишь для серьезных капитальных строений, например большой открытой кухни с мощной деревянной крышей. Для печей, установленных в легких беседках или под навесом, кладка трубы выше шейки ведется как для обычного стояка, а дождевую защиту зазора в кровле выполняют из рубероида или жести, плотно прилегающих к стояку трубы и напущенных на крышу.

Под конец трубы кладку уширяют, образуя оголовок. Для предохранения от разрушения над трубой устанавливают колпак или флюгарку из кровельной стали, которые, кроме предохранительных функций, еще и улучшают тягу в печах (рис. 56).

Рис. 56. Труба и ее части (дымовой канал 130 × 260 мм):

а – общий вид трубы; б – порядовки распушки; в – порядовки выдры; 1 – металлический колпак; 2 – оголовок трубы; 3 – шейка трубы; 4 – цементный расвор; 5 – выдра; 6 – кровля; 7 – обрешетка; 8 – стропила; 9 – стояк трубы; 10 – распушка (разделка); 11 – балка с перекрытием; 12 – изоляция; 13 – дымовая задвижка; 14 – шейка печи

В качестве примера рассмотрим кладку трубы с дымовым каналом 130 × 260 мм (рис. 56, а) и выдра по длине и ширине увеличиваются по каждому ряду на 1/4 кирпича (60–70 мм в зависимости от толщины швов). Обычно распушка состоит из шести рядов.

Первый ряд – это шейка трубы, выполненная из пяти кирпичей с размерами дымового канала 130 × 260 мм и наружными сторонами 510 × 380 мм.

Второй ряд – это начало распушки с наружными размерами 590 × 450 мм. Здесь в кладку вставляют четверти и половинки кирпича. Размер дымового канала во всех рядах кладки распушки остается без изменения, для чего внутри распушки вставляют «пластинки»: колотый кирпич толщиной по 30–40 мм.

Третий ряд распушки имеет размеры 650 × 510 мм. Внутри кладки вставляют «пластинки» кирпича толщиной около 6 см.

Четвертый ряд имеет наружные размеры 710 × 570 мм. Внутри распушки вставляют кирпичи толщиной 90–100 мм.

Пятый ряд кладут полностью из целого кирпича.

Шестой ряд такой же, как и пятый, и с обязательной перевязкой швов. При увеличении высоты распушки пятый и шестой ряды чередуют.

Седьмой ряд – это начало кладки стояка трубы в пять кирпичей. Его доводят на один-два ряда выше уровня кровли, а затем возводят выдру в девять рядов с тщательной перевязкой швов. Каждый ряд выступает вперед на 1/4 кирпича. Внутри выдры около дымового канала вставляют кирпичные пластинки такой толщины, чтобы размеры канала оставались неизменными.

Первый ряд кладут в пять кирпичей. Он является стояком.

Второй ряд увеличивает только кладку по длине с выступом по 1/4 кирпича на обе стороны, для чего приходится вставлять половину и трехчетвертку, а внутри выдры в канале ставить пластинку из кирпича.

Третий ряд кладут так, что его длина остается без изменений, а ширина с нижней части выдры увеличивается всего на половину кирпича для образования свеса.

Четвертый ряд кладут, увеличивая свес и с боковых сторон.

Пятый ряд выполняют, как показано в порядовке.

Шестой ряд выкладывают так, что свес с боковых сторон удлиняется. Его ширина и длина равняются двум кирпичам.

Седьмой ряд полностью завершает кладку свеса по трем сторонам.

Восьмой ряд кладут согласно порядовке и у него выпускают свес с последней четвертой стороны.

Девятый ряд кладут, как восьмой, с тщательным соблюдением перевязки швов.

Десятый ряд продолжает кладку шейки трубы в пять кирпичей. Выложив полностью шейку трубы, приступают к оголовку, кладка которого выполняется таким же порядком, как и распушка.

Кладка труб другого сечения мало чем отличается от предыдущего варианта. Требуется неукоснительное следование порядовкам, а также тщательная перевязка швов и укладка частей кирпича разной толщины: четверти, половинки, трехчетвертки.

Чтобы обеспечить сток воды с оголовка трубы и выдры и предохранить их от быстрого разрушения, на них наливают цементный раствор, разравнивают его так, чтобы он имел скос, и заглаживают.

 

Асбестоцементные трубы

Такие трубы прочны, легки и не имеют швов. Их устанавливают на кирпичной кладке или бетонной плите простого, а лучше специального изготовления, где для трубы делают выемку или муфту.

Площадь отверстия трубы должна соответствовать площади дымового канала печи. Плиту под трубу желательно выполнить из железобетона, квадратной формы, монолитной или сборной, состоящей из двух половинок. По краям плиты устраивают борта нужной высоты для образования распушки. Пространство между трубой и бортами заполняют кирпичом, шлакобетоном, песком, землей и т. д. Установленную трубу следует прочно закрепить.

Выдру для такой трубы выполняют квадратной или круглой, монолитной или сборной из двух половинок, которые прочно скрепляют после установки на трубе и хорошо промазывают швы цементным раствором. Под выдрой также устраивают слезник (рис. 57).

Рис. 57. Асбестоцементная труба:

1 – колпак; 2 – выдра; 3 – кровля; 4 – труба; 5 – облицовка трубы; 6 – заполнитель; 7 – бортовая плита; 8 – плита; 9 – печная кладка

Чтобы выдра прочнее держалась на трубе и не опускалась вниз, под ней ставят цементную муфту или же намазывают раствор толстым слоем только под выдрой. Желательно трубу под штукатурку слегка насечь или сделать рашпилем запилы. Таким же образом готовят место и под монолитную выдру. Ее верх делают с наклоном, а шов между выдрой и трубой промазывают цементным раствором. На головку трубы лучше всего надеть колпак.

К недостатку асбестоцементных труб можно отнести только то, что они тонкостенны, быстро нагреваются и остывают, а это может привести к образованию конденсата. Поэтому такие трубы утепляют, например закрывают щитами. Для этого изготовляют деревянные каркасы из теса нужной длины и такой ширины, чтобы после установки они находились от наружных стенок трубы на расстоянии 100–120 мм. Каркас изнутри облицовывают шифером, и полученные щиты ставят к трубе, прочно скрепляя между собой. Промазывают швы, верх под кровлей закрывают плитками из гипса или бетона, также промазав все щели. Пространство между щитами и трубой можно засыпать несгораемым теплоизоляционным материалом.

Для подключения асбестоцементных труб к металлическим банным или садовым печам можно использовать комбинированный вариант, в котором нижняя часть дымовой трубы – металлическая, а верхняя – асбестоцементная (рис. 58). Такая конструкция предпочтительна, так как здесь нет прямого воздействия на асбестоцементную трубу очень высокой температуры, что позволяет исключить опасность внезапного ее растрескивания. Комбинированная дымовая труба менее пожароопасна по сравнению с полностью металлической, и для ее верхней асбестоцементной части выполняют теплоизоляцию в местах прохода через кровлю не такую трудоемкую и сложную, как для металлической.

Рис. 58. Устройство комбинированной дымовой трубы:

1 – печь-каменка; 2 – скользящая опора; 3 – труба металлическая; 4 – труба асбестовая; 5 – кольцо опорное; 6 – заглушка; 7 – хомут заглушки; 8 – стойка опоры

Трубу выводят на 0,4–0,6 м выше конька крыши, сверху устанавливают защитный колпак от осадков. Нижний глухой конец дымовой трубы закрывают плотной жестяной заглушкой; он используется для прочистки трубы от сажи и слива конденсата. Вся конструкция поддерживается скользящей опорой, расположенной на ее металлической части, то есть труба свободно лежит на опорной части, перемещаясь при тепловом расширении.

 

Расположение труб над кровлей

Дымовые трубы стараются располагать так, чтобы они как можно ближе выходили к коньку крыши, выше которого делают головку трубы. В насадных трубах эти условия зависят от расположения печи в помещении.

Так как головка дымовой трубы подвергается воздействиям различных атмосферных явлений, ее кладут не на глиняном (как массив печи), а на известковом или цементном растворе. Высота трубы над крышей зависит от того, на каком расстоянии она отстоит от конька (рис. 59).

Головку выводят на 500 мм выше конька в том случае, если она расположена не далее 1,5 м от конька по горизонтали. До уровня конька крыши головку выводят в случае, если она находится от конька на расстоянии 1,5–3 м, и ниже уровня конька крыши до прямой под углом 10° к горизонту при нахождении трубы от конька более 3 м. Во всех случаях труба должна возвышаться над уровнем крыши не менее чем на 500 мм. Если труба расположена близко к высокой стене или деревьям с густой кроной, ее наращивают стальной или асбестоцементной трубой, чтобы избежать опрокидывания тяги.

Еще один путь борьбы с действием ветра, способным нарушить тягу в дымоходах, – это соответствующее оформление оголовка трубы. Для этой цели оголовку либо придают особую форму (рис. 60), либо устанавливают на трубе дефлекторы (дымники) или флюгарки, которые осуществляют подсос газов из дымовых труб за счет энергии ветра (рис. 61). Флюгарки и дефлекторы бывают разных конструкций и служат для предохранения кирпичной кладки верхнего оголовка печной трубы от атмосферных воздействий, улучшения тяги дымовых газов и предохранения их от опрокидывания в ветреную погоду. Изготовляют их из листовой стали, желательно толстой, что увеличивает срок службы.

Все выступающие части трубы над кровлей следует покрыть кровельной сталью или обработать цементным раствором, придав ему уклон, обеспечивающий стекание воды. Чтобы трубы служили дольше, их следует оштукатурить цементно-известковым или цементным раствором и побелить известью.

Рис. 59. Расположение труб на крыше

Рис. 60. Противоопрокидывающий оголовок трубы:

а – в форме пирамиды; б – с использованием железобетонных закладных деталей; 1 – разделка у крыши; 2 – металлическая облицовка

Рис. 61. Дефлекторы:

а – инжекционного типа; б – противоветровой колпак; 1 – диффузор; 2 – колпак; 3 – обратный конус; 4 – стальной гнутый колпак; 5 – стойки; 6 – декоративное навершие

 

Печные приборы

В садовых печах наряду с кирпичом применяется довольно много металлических деталей, которые должны обеспечивать не только нормальную работу печей и удобный уход за ними, но и гармонично сочетаться со всеми элементами печного комплекса в соответствии с единой дизайнерской задумкой.

Чаще всего печные приборы (гарнитура) представляют собой готовые металлические изделия: топочные, поддувальные и другие дверцы, колосниковые решетки, колосники, дымовые задвижки, печные вьюшки, чугунные плиты, заслонки, духовые шкафы, водогрейные коробки. Но, конечно, могут они быть и самодельными. Некоторые из них (духовые шкафы, водогрейные коробки, заслонки, самоварники, коробочки для чисток, иногда дверцы) чаще всего изготавливают из стали. Но чугунные приборы более прочны, не прогорают, не ржавеют, меньше коробятся от высокой температуры и служат дольше.

Дверцы и полудверцы подразделяются на топочные, поддувальные, прочистные и вьюшечные (рис. 62). Через топочные дверцы загружают топливо в печь, перемешивают его и шуруют при горении. Они представляют собой рамку, с внутренней стороны которой крепится дверца. Полотно дверцы плотно прижимается к рамке прижимным винтом, укрепленным в середине планки-щеколды, которую закладывают за крючок рамки. Размеры топочных дверок 294 × 270; 368 × 274; 224 × 270; 230 × 260; 224 × 220; 160 × 220 мм. Другие дверцы имеют меньшие размеры. Поддувальную дверцу (полудверцу) ставят в поддувале или под колосниками. Ее назначение – подавать воздух к топливу во время его горения, а также для очистки зольника от золы. Полудверцы бывают также вьюшечные размером 160 × 335 мм, через которые открывают и закрывают вьюшку на дымовом канале.

Дверцы могут быть как обыкновенными, так и герметичными. В печах, не имеющих поддувала, топочные дверцы используют для регулировки подаваемого в топливник воздуха, необходимого для горения топлива.

Рис. 62. Дверцы и полудверцы:

а – чугунная; б – простая стальная; в, г – крепление лапок к рамке дверцы

Современные топочные дверцы могут быть выполнены из огнеупорного стекла. Они прекрасно смотрятся в каминах, расположенных в гостиной, но их использование для уличных печей, как правило, нецелесообразно.

Рамку любой дверцы нужно прочно крепить в кладке печи с помощью лапок из полосовой стали, которую приклепывают к двум сторонам рамки, или длинных полосок из такой же стали. Закреплять дверцы проволокой непрактично – проволока быстро перегорает. Все стальные изделия с лицевой стороны (снаружи) покрывают огнеупорным лаком.

Прочистные дверцы устанавливают в стенках печи или дымовой трубы. Они предназначены для очистки каналов печи или трубы от золы и сажи и изготовляются размером 112 × 150 мм.

Чистки-коробочки более практичны и имеют весьма простую конструкцию: рамка, в которую входит коробочка с ручкой (рис. 63). Внутрь коробочки на глиняном растворе кладут кусок кирпича толщиной, равной толщине стенки печи или дымохода. Можно обойтись одной коробочкой без рамки, вставив ее в отверстие кладки и обмазав глиняным раствором. Коробочки такого же размера, как и прочистные дверцы, легко изготовить из кровельной стали.

Рис. 63. Чистки-коробочки:

а – общий вид; б – коробочка, вставленная в кладку; 1 – рамка; 2 – коробочка; 3 – кирпич; 4 – печная кладка

Задвижки печные служат для закрывания дымовой трубы после топки печи или переключения дымоходов в комбинированных печах. Задвижка состоит из движка, который передвигается или ходит в пазах рамки (рис. 64). Рамку устанавливают в печной кладке и прижимают кирпичами. Изготовляют задвижки из чугуна шести размеров: 322 × 454, 266 × 396, 233 × 385, 302 × 345, 192 × 450, 192 × 340 мм. Между движком и рамкой бывают зазоры, что не обеспечивает плотного закрывания, поэтому часто устанавливают не одну задвижку, а две (одну над другой).

Рис. 64. Задвижка печная:

а – рамка; б – движок

Вьюшка служит для той же цели, что и задвижка, и состоит из рамки с отверстием и бортиками. Внутри отверстие закрывается блинком, а снаружи дополнительно верхней крышкой, которая захватывает бортики. Благодаря двойному затвору она плотно закрывается. Устанавливают вьюшку в специальное отверстие дымохода, которое с наружной стороны печи закрывают вьюшечной дверцей. Иногда ставят вьюшку, а над ней задвижку. Вьюшки изготовляют трех размеров, считая по квадрату рамки: 330 × 330, 280 × 280, 220 × 220 мм, имеющие соответственно отверстия 350, 280, 114 см2. Вьюшки изготовляют из чугуна и после отливки дополнительно обрабатывают, чтобы они плотнее закрывались.

Заслонка поворотная («баран») представляет собой вьюшку, крышка которой вращается на длинной оси с ручкой, выпущенной через кладку (рис. 65). Закрывают или открывают крышку ручкой, при этом не пачкаются руки. Регулировать тягу в печи такой заслонкой невозможно, к тому же она неплотно закрывается и через нее уходят из печи горячие газы. Изготовляют заслонку поворотную четырех размеров с диаметром в чистоте 150, 180, 200 и 230 мм.

Рис. 65. Заслонка поворотная («баран»)

Колосниковые решетки (рис. 66) и колосники выполняют цельными из чугуна, а для топок больших размеров – в виде отдельных колосников. В цельных решетках имеются отверстия, через которые воздух подается к топливу, обеспечивая его нормальное сгорание. Колосниковые решетки изготовляются шести размеров: 380 × 252, 300 × 252, 250 × 252, 250 × 180, 140 × 180, 120 × 140 мм и имеют соответственное количество ребер:13, 13, 13, 9, 9, 7. Колосниковые решетки для угля изготовляют более массивными. Отдельные колосники имеют на концах приливы и при укладке их один к другому между приливами образуются зазоры, через которые и проходит воздух.

Рис. 66. Колосниковые решетки:

а – обычная решетка; б – корзинка, в – правильное положение решетки в печи; г – неправильное положение решетки в печи

Для оборудования варочных плит необходим чугунный настил в виде отдельных плит без конфорок, составных плит с конфорками или цельных плит с одним или двумя отверстиями для конфорок разного диаметра. Конфорки состоят из нескольких отдельных чугунных колец, что дает возможность изменять размеры отверстия в плите в зависимости от используемой посуды. Иногда плиты для придания им жесткости и усиления нагрева снабжают снизу ребрами с отступом от краев плиты на 20 мм. При кладке печи плита должна ложиться на кладку так, чтобы эти борта не доходили до кирпича по всем сторонам минимум на 5 мм (припуск на расширение металла, чтобы печная кладка не расстраивалась).

Водогрейные коробки служат для нагревания воды. Они имеют разборный кран и открывающуюся крышку, через которую заливают воду. Изготовляют коробки из оцинкованной стали, прочного алюминия, иногда из луженной с внутренней стороны меди. Устанавливают коробку сбоку топливника и чаще всего за духовым шкафом, крепят в печной кладке неподвижно или вдвигают в стальной футляр, вставленный в кладку. Размеры их зависят от габаритов печи, но наиболее распространены коробки размером 400 × 190 × 420 мм.

Следует помнить, что каждый очаг нуждается в уходе. Приготовление мясных блюд – это своего рода священнодействие, требующее соблюдения особых правил: содержать топку в чистоте, вовремя очищать ее от золы, протирать тряпочкой металлические шампуры после их использования.

Неотъемлемыми деталями печи являются и разнообразные металлические аксессуары. К ним относятся направляющие, решетки, шампуры, вертел, а также кочерга, щипцы и совок. Существуют и приспособления, предназначенные только для многофункциональных очагов и для очагов высокого класса. Это металлические лоточки для золы, крючки и дверца для коптильни, всевозможные задвижки, вьюшки, противни, накладки на плиты.

К металлическим аксессуарам, которые непосредственно контактируют с пищей, предъявляются особые требования. Наиболее благоприятным для вкусовых качеств мяса является чугун. Его необходимо использовать везде, где только возможно: очаг, решетка, вертел, противень, гриль. Где невозможно – шампуры, вилки, крючки, отражатели – там лучше использовать нержавеющую сталь.

 

Печной фундамент

Обычно небольшие уличные печи устанавливают отдельно в укромном уголке сада, где можно без суеты и лишнего шума уединиться для беседы или чаепития. Поэтому вес строения будет небольшим, а очаги весом до 750 кг допускается устанавливать на надежное устойчивое основание без серьезного фундамента (к печам подобного типа относятся кухонные плиты и небольшие печи, на кладку которых (вместе с трубой) требуется не более 200 кирпичей). Для такой легкой постройки можно замостить площадку тротуарными плитами, устроив для них хорошее основание: утрамбованную песчаную подсыпку и слой гравия или щебня, засыпанный песком и пролитый водой до тех пор, пока песок не прекратит заполнять щели в гравийной подушке. Этот способ хорош для устройства площадки с металлическим мангалом или небольшим кирпичным грилем. Но при устройстве более тяжелой печи, пусть даже и не крупной, экономить на фундаменте не стоит. Ошибка в возведении основания может привести к разрушению всего сооружения в течение 2–3 лет.

Какой бы конструкции ни был печной фундамент, строить его надлежит отдельно от фундамента здания, даже если вы решите ставить очаг рядом с домом. Это не позволит легкой (по сравнению со зданием) конструкции печи перекоситься от усадки более массивного основания. Чтобы избежать трещин и возможного разрушения уличной печи, фундамент для нее или коренной трубы должен отстоять от фундамента дома не менее чем на 50 мм. Остающийся промежуток засыпают песком.

Стационарная печь, выложенная из кирпича или камня или отлитая из бетона, должна обязательно стоять на фундаменте. Длина, ширина и глубина фундаментного основания зависят от габаритов будущей печи и ее массы. Для примерной оценки данного показателя необходимо помнить, что 1 м3 кирпичной кладки имеет массу примерно 1350 кг. Зная объем печи, нетрудно посчитать ее массу, умножив данное значение на 1350. Учтите, что этот параметр учитывает только вес кирпичей и раствора, идущего на заделку горизонтальных и вертикальных швов. Массу металлических деталей (арматуры и закладных) надо добавить к полученному произведению.

Технологии сооружения фундамента могут быть разными. Самая простая – бетонирование котлована до уровня грунта враспор, то есть без опалубки. Котлован либо заливают готовым бетоном, либо укладывают в него слоями бутовый камень и бой кирпича, послойно проливая цементным раствором. Можно также выложить из кирпича или бутового камня колодец – опалубку, а затем заполнить середину так же, как и при бетонировании без опалубки.

Глубина заложения фундамента зависит от свойств грунта на участке. В пучинистом грунте фундамент закладывают на глубину, не меньшую глубины промерзания. Таковая составляет, например в Киеве 100 см, в Харькове – 120 см и т. д. Точные данные для конкретной местности можно получить в районных строительных организациях. Фундамент в таких грунтах должен иметь расширяющуюся книзу форму с обязательным армированием.

Если грунт не обладает ярко выраженной пучинистостью, достаточно мелкозаглубленного ленточного фундамента. Это может быть армированный бетон толщиной 15 см, уложенный на песчано-гравийную подушку (рис. 67, а). Ширина ленточного фундамента зависит от используемого материала: для железобетона – от 100 мм, для бетона – 250 мм, для бутобетона – 350 мм.

Однако время полного отверждения бетона – почти месяц, и это придется учесть в графике возведения очага. Впрочем, можно приступить к строительству и всего через несколько суток (лишь бы бетон застыл), но только в том случае, когда постройка будет легкой. Русскую печь или полный печной комплекс таким экспресс-методом возводить не стоит.

Можно устроить бутовый фундамент (рис. 67, б). Вначале на половину глубины отрытой траншеи послойно засыпают песок, проливая слои водой и трамбуя ручной или механической трамбовкой. Затем траншею бутят камнем или щебнем крупной фракции с цементным раствором. Доведя до уровня земли, выравнивают поверхность фундамента, обеспечивая горизонтальность.

Рис. 67. Фундаменты для уличных печей:

а – ленточный; б – бутовый; в – блочный; г – свайный; д – бетонный (для легких печей); 1 – уплотненный песок; 2 – бетонная заливка; 3 – армирование; 4 – отмостка; 5 – гидроизоляция; 6 – бутовый камень; 7 – бетонные блоки; 8 – железобетонная плита; 9 – забивная свая; 10 – плотный грунт; 11 – щебень

В непучинистых грунтах можно устроить блочный фундамент – из бетонных блоков соответствующего размера, которые укладывают на место вынутого грунта (рис. 67, в). При таком подходе процесс строительства будет непрерывным – после укладки блочного фундамента можно сразу возводить печь.

Еще один современный способ обустройства фундамента под тяжелую печь – это возведение ее на железобетонной плите, толщина которой может колебаться от 15 до 20 см. Устанавливается она на свайные или столбчатые опоры в зависимости от глубины промерзания грунта. Свайный фундамент состоит из деревянных, металлических или железобетонных столбов, которые своими концами опираются на прочный грунт, например скальную породу, и передают на него нагрузку (рис. 67, г). Такие столбы называются забивными сваями. Если строить приходится в заболоченной местности или на насыщенных водой грунтах, это фактически единственный вид подходящего фундамента.

В тех же случаях, когда на участке глинистый грунт с поверхностными грунтовыми водами, лучше отдать предпочтение сплошному плитному фундаменту. Он представляет собой сплошную плиту, изготовленную из монолитного железобетона. Применяется такое основание на слабых, неравномерно сжимаемых грунтах.

Фундамент можно выполнить из бетона, либо использовать для строительства кирпич. Бетонный фундамент прочнее и дешевле по затратам, при условии, что неподалеку имеется песок и гравий, но более трудоемкий даже при наличии бетономешалки. К тому же такой фундамент трудно демонтировать. Сложить фундамент из кирпича гораздо легче, но обойдется он несколько дороже.

Теперь рассмотрим несколько типовых вариантов возведения основания для печей.

Под печь из листовой стали, которая весит не более 150 кг, фундамент можно делать следующим образом (рис. 67, д). Вначале выкапывают котлован, хорошо засыпают его щебнем и утрамбовывают. Уже утрамбованным этот слой должен быть не менее 30 см. Затем на утрамбованный щебень заливают цементно-песчаный раствор (1:4) и оставляют в таком виде на сутки, чтобы застыл. Это будет подошва фундамента. На высохший раствор кладут слой рубероида, который будет исполнять роль гидроизоляции. После этого котлован заполняют бетоном, сделанным в такой пропорции: одна часть цемента, четыре части мелкого гравия и две с половиной части песка. Пока бетон не застыл, уровнем проверяют горизонтальность основания фундамента.

Если же вместо металлической конструкции планируется тяжелая кирпичная кладка, то и фундамент под печь придется закладывать тоже солидный. Котлован в таком случае отрывают на глубину ниже уровня промерзания грунта и шириной на 10 см шире самого фундамента – это необходимо для исключения всевозможных влияний подвижек грунта.

На дно котлована насыпают песок слоем 15 см и заливают водой. Как только вода впитается, песок досыпается еще раз до нужного уровня, после чего снова заливается водой. Только вода впитается, на дно 20-см слоем кладется битый кирпич или камень. Все это утрамбовывается, засыпается еще раз песком и заливается водой – такая процедура повторяется несколько раз, пока песок не прекратит оседать. Теперь насыпается слой щебня толщиной 10 см, хорошо утрамбовывается и внутри котлована делается опалубка так, чтобы между ней и боками фундамента осталось 10 см свободного расстояния. Внутри опалубки располагается каркас в виде сетки из стальной арматурной проволоки с ячейками 10–15 см.

В опалубку укладывается бетон, но так, чтобы высота ее не была ниже 15 см, чем поверхность грунта. Как только бетон затвердеет, опалубка демонтируется, а на бока наносится в несколько слоев растопленный гудрон. В образовавшееся свободное пространство засыпается крупнозернистый песок и мелкий гравий.

Выше уровня грунта фундамент обычно кладут из кирпича, но можно и эту часть залить бутобетоном (в кирпичной или деревянной опалубке). Верхнюю поверхность фундамента выравнивают цементным раствором, прокладывают два слоя рубероида, толя или пергамина и из кирпича выкладывают коробку, соответствующую по размерам основанию печи, и заполняют ее боем. Фундамент готов. Дальше начинается печь.

 

Для того чтобы правильно и без особых затруднений сложить печь, которая будет верой и правдой служить долгие годы, стоит ознакомиться со свойствами применяемых в печном деле материалов, общими принципами технологии печной кладки, освоить практические приемы печника. Но в первую очередь надо разобраться с правилами чтения печных чертежей, которыми вы будете руководствоваться при кладке. В отличие от простых очагов, которые можно складывать на глаз, большие кирпичные печи выполняют, строго следуя рекомендациям. Следует помнить, что чертеж – это закон для печника и нарушать его запрещается. Пусть даже уличной печи вряд ли удастся серьезно отравить окружающую среду угарным газом, но создать неприятную ситуацию неправильно сложенная печь вполне сможет.

Поэтому нельзя отступать от чертежа или вносить в него изменения от себя. Только профессиональный мастер-печник может экспериментировать со сложной системой дымооборотов, и лишь удостоверившись в полной безопасности своего детища, составляет чертеж, руководствуясь которым остальные складывают удобные и надежные печи.

 

Как читать чертеж печи

Чертеж печи – это ее точное изображение на бумаге, отражающее форму, размеры и внутреннее строение. Изображение, естественно, делается с уменьшением в несколько раз. Отношение длины отрезка прямой линии на чертеже к длине отрезка в натуре называется масштабом. Так, если на чертеже указано, что масштаб составляет 1:10, это значит, что он составлен с уменьшением в 10 раз, то есть 1 мм на чертеже соответствует 1 см в натуре.

Самой жирной линией на чертеж нанесены контуры предмета. Такая линия называется контурной. Тонкими линиями выполняются:

• размерные линии, заканчивающиеся стрелками или косыми штрихами, обозначающими концы измеряемых расстояний, над которыми проставляется размер;

• выносные линии, между которыми проводятся размерные линии;

• штриховка, обозначающая, из какого материала сделан данный предмет. В чертежах печей для обыкновенного красного кирпича (печного или строительного) принята наклонная штриховка, для огнеупорного – в клеточку.

Размеры на печных чертежах обычно проставляют в сантиметрах. Они отражают действительные размеры изображаемого предмета в натуральную величину. Здесь следует иметь в виду, что на слесарных чертежах принято указывать размеры в миллиметрах, поэтому важно не ошибиться.

Печные приборы и другие закладные предметы изображают на чертежах условными обозначениями (рис. 68), т. е. значками, которые по своему начертанию имеют сходство с предметом в натуре. Соблюдение масштаба для условных обозначений не обязательно.

Рис. 68. Условные обозначения на чертежах печей:

а – кирпич печной или строительный; б – кирпич шамотный; в – кирпич, отесанный сверху (обращенный стесанной стороной наружу); г – кирпич, отесанный снизу (обращенный стесанной стороной вниз); д – кирпич, установленный на узкую грань в предыдущем ряду; е – изделие из бетона; ж – дымовой канал (прямоугольный и круглый); з – дверца; и – колосниковая решетка; к – вьюшка; л – вьюшечная задвижка (2 варианта); м – духовой шкаф; н – кухонная плита; о – водогрейная коробка

Дымоотводящие каналы обычно изображаются прямоугольными (хотя в редких случаях каналы могут иметь овальную или круглую форму, что обязательно отражается и на чертеже). При этом прямоугольник, изображающий дымоход, должен быть частично зачернен (так, в частности, изображены все дымоотводящие каналы в этой книге). Если вам встретится изображение дымоотвода, наполовину залитое тушью, – это дымоотводящий стенной канал (в уличных печах по понятным причинам не применяющийся, как и вентиляционные каналы, имеющие тот же вид, но без заливки).

Если на плане печи показано изображение дымового канала, это обозначает, что печь имеет дымовую трубу, стоящую на самой печи. Отсутствие канала означает, что дым удаляется или стенным каналом, или отдельно стоящей дымовой трубой.

Чертеж печи состоит из следующих частей:

• общий вид;

• фасад – вид передней стенки печи;

• вертикальные разрезы, дающие представление о внутреннем устройстве печи;

• планы-разрезы (порядовки), дающие исчерпывающие указания о том, как надо ряд за рядом выполнять кладку печи снизу доверху.

Общий вид печи и фасад знакомят с внешним видом печи, ее габаритными размерами, с расположением дверок и дымовых задвижек.

На планах зданий печь обозначают контурами, соответствующими ее форме (прямоугольниками, треугольниками и т. п.). Черточки около одной стороны изображаемой печи обозначают расположение топочной дверцы.

Линия, по которой сделан вертикальный разрез, указывается на чертеже за пределами контура печи небольшими отрезками прямой. Стрелки от них указывают направление взгляда. Поскольку разрезов может быть несколько, то их обозначают прописными буквами, которые проставляют рядом со стрелками.

Сопоставляя вертикальные разрезы, можно мысленно воссоздать все части печи (топливник, зольник, дымоход под духовым шкафом и т. д.) такими, какими они должны быть в действительности.

Следующая часть чертежа – горизонтальные разрезы (планы или порядовки) по рядам кладки, из которых видна последовательность кладки по рядам и показано, как нужно класть каждый кирпич в отдельности. Планы-разрезы дают исчерпывающие указания о том, как надо ряд за рядом выполнять кладку печи снизу доверху. Пользуясь этими планами, на которых показано место каждого кирпича, печник может без особых затруднений сложить любую печь. Однако одних этих планов-разрезов не всегда достаточно, так как без вертикальных разрезов многофункциональной печи не получить ясного представления об ее общем устройстве, размерах, направлениях движения дымовых газов и т. д. Общим видом и порядовками можно обходиться только при устройстве простых печей (грилей, мангалов, садовых каминов).

 

Подготовка материала

Сложить печь своими руками – это большое искусство, и настоящих мастеров этого дела осталось сейчас не так много. Тем не менее многим самодельщикам удается построить достаточно простые и экономичные печи для своих домов и участков. К тому же в данной книге мы рассматриваем лишь уличные печи, конструкция которых проще, нежели у отопительно-варочных печей, размещаемых в домах. Требования к ним тоже предъявляются не такие строгие. Поэтому в этом разделе описаны лишь основные правила печной кладки.

 

Кирпич

Стандартный кирпич имеет определенные размеры, а его части – соответствующие названия (рис. 69). Кирпичи для печи должны быть одномерными, хорошего обжига (недожог и железняк не используются), правильной формы, с прямыми гранями, углами и неискривленными поверхностями, без трещин, вкраплений посторонних материалов. Хороший кирпич должен при простукивании издавать чистый металлический звук и при падении разбиваться только на крупные куски. Применять для кладки печей силикатный, дырчатый и щелевой кирпичи категорически запрещается. Для футеровки топливника применяют огнеупорный шамотный кирпич.

Рис. 69. Кирпич и его части:

а – целый; б – трехчетвертка; в – половинка; г – четверть; д – лещадки; е – клиновой с односторонним скосом; ж – клиновой с двухсторонним скосом; 1 – тычковая грань, или тычок; 2 – верхняя постель; 3 – ребра (усенки); 4 – ложковая грань, или ложок

Перед началом работ кирпич сортируют – отбирают экземпляры без трещин и сколов для кладки топливников, каналов и сводов печи. Толщина кирпича должна быть одинаковой, чтобы получить тонкие швы. Но главное – подобрать для ответственных участков печной кладки самый качественный материал. Для этого кирпичи проверяют «на звук». Многие считают такой способ неким особым искусством, доступным только опытным мастерам. На самом деле это не так. Никаких особых секретов и сложностей в этом деле нет. Чтобы научиться видеть (точнее, слышать) всякий кирпич, нужна просто небольшая практика.

Слишком высокий звук (как правило, такой издают искаженные по форме кирпичи с синеватым или темным оттенком) свидетельствует о том, что в ваших руках чрезвычайно крепкий, но пережженный кирпич. При первых же значительных температурных перепадах он обязательно «выскочит» из общей кладки. Ведь у него другой коэффициент теплового расширения, чем у непережженного. В кладке печи его использовать нельзя.

Высокий звонкий (чистый) звук свидетельствует о механической крепости и отсутствии невидимых трещин. Если высокий чистый звук в начале кирпича вдруг перешел в глухой при легких ударах посередине, это говорит о наличии скрытых трещин или пустот именно посередине кирпича.

Общий глухой звук показывает, что перед вами кирпич-сырец, или недожженный кирпич, не имеющий достаточной механической прочности.

Общий нечистый шелестящий или дребезжащий звук свидетельствует о том, что перед вами кирпич, имеющий многочисленные трещины. В печной кладке его использовать нельзя.

Вибрация, отдающая на пальцы, говорит об общей непрочности изделия. Это кирпич крайне низкого качества – только на выброс.

Бывает, что весь кирпич «звонкий», но с какого-либо одного бока или с торца издает глуховатый дребезжащий звук. Это значит, что перед вами кирпич достаточно хорошего качества, и лишь с дребезжащей стороны присутствует не очень толстая отслоившаяся скорлупа, которую можно просто сбить точным ударом молотка. Этот кирпич можно смело пускать в кладку.

Общие правила подбора кирпича в печную кладку

1. На и под топку, на вход в первый колодец и на все внутренние горизонтальные перегородки берется самый крепкий и самый качественный кирпич, издающий чистый и однородный по всей поверхности звук.

2. Для кирпичей, берущихся на стенки второго, третьего и т. д. колодца и на самый верхний слой печного перекрытия, требования к качеству можно в разумных пределах понизить.

3. Самый слабый кирпич можно укладывать в теплоотбойные стенки (выносные, не участвующие в активной теплоаккумуляции) и в основание печи ниже двух рядов от подовой поверхности, а также использовать в качестве заполнителя при заливке фундамента.

При кладке необходимы как целые кирпичи, так и его части. Перед тем как отколоть или сделать теску, нужно отобрать хорошо обожженный кирпич и разметить его. Чтобы швы были ровными, на обрабатываемый кирпич по отметке и вровень с краями надо положить второй и воспользоваться им вместо угольника и линейки. Нужное место очерчивается, затем кирпич поворачивают и очерчивают другие стороны. Кирпич держат в одной руке, а другой по черте острием молотка делается легкая насечка до 1–2 мм глубиной. Затем по насечке со всех четырех сторон слегка ударяют всей плоскостью острия. После этого бьют сильнее в ребро кирпича. При начале отделения чувствуется слабый треск, услышав его, бьют с противоположной стороны. После отделения нужную часть равняют куском наждачного камня или плоскостью другого кирпича, подравнивают неровности кирочкой. Если же для кладки требуется, чтобы края кирпичей были абсолютно ровными, для их прирезки стоит воспользоваться угловой шлифовальной машиной.

Красный кирпич по ребру не колется, так колоть можно только кирпич бледно-розовой закалки или огнеупорный шамотный.

 

Раствор

Растворы для кладки представляют собой правильно подобранную смесь из вяжущих материалов, мелкого песка и воды. Для печных работ применяют следующие растворы: глинопесчаный – для кладки из полнотелого кирпича, а также для футеровки топки огнеупорным кирпичом; известковый или известково-цементный – для кладки дымовых труб; известково-цементный – для кладки дымовых труб в пределах чердачного перекрытия; цементный – для кладки дымовых труб над кровлей.

Кладка на глиняном растворе прочна только в сухой атмосфере, причем швы из раствора не должны быть толще 5 мм. Более толстые швы быстро выкрашиваются и через них в печь начинает подсасываться воздух, что ухудшает работу печи, вызывая перерасход топлива. Опытные мастера-печники ведут кладку, формируя швы толщиной всего 3 мм. Получить такие тонкие швы удается только из хорошо перемешанного раствора, к тому же процеженного через сито.

Поэтому прежде всего следует оценить качество исходного материала. Важно знать, что слишком жирная глина и даже незначительное присутствие в ней камней повысит трудоемкость приготовления печного раствора. Слишком тощая глина серьезно ослабит крепость печного шва. Глина, неоднородно залегающая в почве или с примесями земли и посторонних фракций, будет создавать неизбежные проблемы при приготовлении качественного печного раствора.

Чрезмерно жирная глина на ощупь напоминает очень липкий пластилин. Отодрать свежесрезанный пласт такой глины от лопаты невозможно ни руками, ни ногой. Счищать ее можно только с помощью дополнительной маленькой лопатки или кельмы. Такая глина даст соотношение глины и песка от 1:4,5 до 1:6. Печной раствор по истечении сроков затвердевания будет очень крепким, но процесс приготовления качественного печного раствора будет на редкость трудоемким.

Вынутая из земли чрезмерно тощая глина по своим свойствам больше напоминает слипшийся пылеобразный песок. Липкость такого материала очень слабая. Однако если выбора нет, придется использовать и такую, только песок в раствор добавлять уже не надо.

Среднежирная глина дает (в преобладающем большинстве случаев) соотношение с песком 1:1,5 и 1:2, редко – до 1:3. В средней полосе такая глина наиболее распространена, и соотношение глины и песка 1:1,5 и 1:2 чаще всего используется при кладке бытовых печей общего пользования.

Приготовленный раствор должен быть однородным и пластичным. Песок для раствора берут мелкий. Крупинки песка не должны превышать 1,5 мм. Соотношение глины и песка подбирают в зависимости от жирности глины. Для проверки делают несколько порций раствора с различным содержанием песка (от 10 % до 200 %), тщательно перемешивая до состояния теста.

Песок предварительно просеивают через сито с ячейками 1,5 × 1,5 мм. Он должен быть чистым, без примесей, зерна угловатые. Глину просеивать трудно, поэтому ее загружают в бочку или ящик и заливают водой, тщательно перемешивая. Комовую глину предварительно измельчают и на сутки заливают водой. Воду добавляют до получения густоты жидкой сметаны и раствор процеживают через сито с ячейками не более 3 × 3 мм.

Песок добавляют небольшими порциями, тщательно перемешивают с глиной и в полученную смесь добавляют воду до тех пор, пока при перемешивании не получится раствор без комков, хорошо разминающийся пальцами и не прилипающий к рукам.

Способов проверки качества полученного раствора существует немало. Чаще всего применяют следующий. Из глиняного теста раскатывают руками жгутики диаметром 1–1,5 см, длиной 15–20 см. Эти жгутики проверяют на растягивание или сгибание в форме кольца вокруг круглой деревянной скалки ∅ 4–5 см (рис. 70). Жгутики из жирной глины вытягиваются плавно и постепенно утоньшаются, образуя в месте разрыва острые концы. Жгутики из нормальной глины вытягиваются плавно и обрываются, когда толщина в месте разрыва достигает 15–20 % начального диаметра. Жгутик из тощей глины мало растягивается или почти не растягивается и дает неровный разрыв.

Рис. 70. Определение пластичности глиняного раствора (слева – растягиванием, справа – сгибанием):

1 – высокой пластичности; 2 – средней пластичности; 3 – малой пластичности

При сгибании вокруг скалки на жгутике из жирной глины не образуется трещин, из нормальной – возникают мелкие трещины, а из тощей – появляется много крупных трещин и разрывов.

Еще один способ предложил печной мастер С. Михайлов. Его метод тестирования печного раствора позволяет с абсолютной точностью подбирать пропорции глины и песка – при любой глине и при любом песке. Причем через полчаса результаты теста будут предельно ясными даже для самого неопытного печника.

С предварительным учетом жирности глины делают незначительный по объему глиняно-песчаный замес (например, 1:1,5) консистенции густой сметаны. С должной тщательностью перемятый раствор сбрасывают с руки на металлическую гладкую поверхность. Это может быть край оцинкованного, эмалированного ведра или емкости из-под краски, лопата, кельма, край замесочного корыта или просто жесть. Короче говоря – на любой ровный металл.

Толщина налипшей лепешки должна быть от 0,5 до 1 см. Диаметр налипшего пятна может колебаться от 3 до 20 см. Теперь его надо высушить (меньший высохнет, разумеется, быстрее). В жаркий солнечный день на открытом солнце или при наличии дополнительного подогрева 40–60 °C через 20–40 минут раствор высохнет полностью.

Результаты могут быть разными.

1. Раствор отскочил от металла и упал вниз (или не упал, но образовал хотя бы одну или две трещины и с металла снимается легко). Ясно, что усадка слишком большая, песка мало. Надо добавить разумную меру песка (например, 0,5), запомнить новую пропорцию и повторить эксперимент.

2. Раствор очень крепко прилип к металлу, никак не хочет отдираться, трещин на поверхности лепешки нет, а то, что с трудом удалось снять нераскрошившимся, имеет достаточную механическую прочность. В этом случае пропорции глины и песка подобраны технически правильно.

3. Высохший раствор не растрескался, но при попытке снять его с металлической поверхности крошился, как сухой хлеб, а то, что удалось снять нераскрошившимся, имеет весьма малую механическую прочность. В этом случае мало глины. Следует добавить разумную меру глины и повторять эксперимент до тех пор, пока результат не станет удовлетворительным.

Подобрав пропорции раствора, отмеряют нужные для работы объемные части материалов. Глину замачивают на 24–48 часов и процеживают, песок просеивают. Глину выкладывают в виде грядки рядом с песком и перемешивают, сильно ударяя лопатой до исчезновения комков. Еще лучше пользоваться мотыгой или тяпкой. С ее помощью глиняно-песчаный «пирог» перерубается тонкими слоями от начала до конца и наоборот. Движения мотыгой делаются почти точно такие же, как и при окучивании картофеля: наискось, сверху вниз и потом на себя. Операция повторяется 5–6 (или более) раз до тех пор, пока все крупные комья глины не окажутся удовлетворительно перерубленными.

Воды сначала можно добавить самое незначительное количество, ближе к концу перемешивания доведя до четверти объема глины. Последнюю порцию воды добавляют уже на рабочем месте.

Хорошо перемешанный раствор с нужным количеством песка и воды должен сползать с железной лопаты, но не растекаться по ней. На ощупь это скользкая масса с равномерным наполнением песком, без глиняных и песчаных сгустков. Готовый раствор положено процедить через сито, тогда комки не будут мешать во время кладки. Впрочем, практически никто через сито его не цедит, а просто руками выбирают все крупные частицы.

Из-за невысокой прочности глиняных растворов часто рекомендуется на ведро раствора добавлять 100–150 г поваренной соли или не более 3/4 л портландцемента. Соль предварительно растворяют в воде, а цемент затворяют водой до густоты сметаны и затем тщательно перемешивают с раствором. Не все печники согласны с такой методикой, однако для кладки уличных печей она подходит.

Состав глиняного раствора не должен особенно отличаться от состава кирпича. Поэтому в зависимости от вида кирпича подбирают и глину: обыкновенную, тугоплавкую или огнеупорную. При этом необходимо, чтобы раствор в процессе нагрева не терял своей прочности. Одно из правил печных работ гласит: чем меньше глины в печной кладке, тем выше качество этой кладки.

Кладку из огнеупорного кирпича ведут на растворе из огнеупорной глины, смешанной в пропорции 1:1 с мелкоизмельченным шамотом.

Количество раствора, идущего на печную кладку, достаточно велико – до 1/10 всего объема печи. В среднем считают, что без учета потерь на 100 штук кирпича нужно 2–2,3 ведра глины и 1,5–2 ведра песка.

 

Выполнение печной кладки

Стены и углы печи должны быть строго вертикальными. Чтобы печь получилась ровной, ее часто кладут в опалубке, которую выставляют на месте строительства строго по отвесу и уровню (рис. 71).

На фундаменте мелом размечают контуры согласно чертежам, учитывая толщину шва. Кладку ведут с перевязкой вертикальных швов на половину кирпича, под расшивку, как показано на рис. 72. Вначале все кирпичи ряда подгоняют всухую, затем снимают и кладут уже на раствор.

Рис. 71. Кладка печи в опалубке

Рис. 72. Перевязка вертикальных швов на полкирпича

Кладку кирпича надо выполнять очень быстро, так как раствор, обезвоженный кирпичом, густеет и его невозможно уложить и разровнять тонким слоем. Поэтому все половинки, четверти и трехчетвертки нужно подготовить заранее.

Прочность кладки во многом зависит от правильности подготовки кирпича. Кирпич в процессе кладки быстро окунают в воду, тут же вынимают и кладут на раствор. Кирпич быстро всасывает воду из раствора, в результате чего последний густеет. При этом швы получаются толстые, а сцепление кирпича с раствором слабое. Огнеупорный кирпич также только ополаскивают водой. Хороший рядовой кирпич смачивают в воде 3–5 с. Такой кирпич меньше впитывает воду из раствора, шов получается тонким, а кладка прочной.

Если наносить раствор сразу на весь ряд кладки, то он быстро загустеет и шов выйдет неодинаковой толщины. Поэтому раствор лучше наносить отдельно на каждый кирпич ровным слоем. Пропуски здесь нежелательны. Существует простой и быстрый способ равномерного нанесения раствора: нужно уложить горсть раствора на угол кирпича и размазать ее вдоль кромки с наклоном к краю. Затем развернуть кирпич и нанести раствор на вторую половину кирпича, образуя по его центру бугорок. Так же наносится раствор и на торец кирпича, равномерно покрывая всю его плоскость.

Наносить раствор при кладке топливника и дымосборника лучше руками. Разглаживая и ровняя раствор, вы почувствуете и удалите из него камешки, комки и т. п. К тому же глиняный раствор, в отличие от цементного и известкового, не разъедает кожу.

Толщина швов печной кладки, выполненной из обыкновенного красного кирпича, должна быть, как уже говорилось, не более 5 мм, а из тугоплавкого и огнеупорного кирпича – 3 мм. Чем тоньше швы, тем лучше печь. Для кладки труб допускается толщина швов не более 10 мм. Швы полностью заполняют раствором, а внутренние и наружные поверхности очищают от выдавленного раствора руками или кельмой.

Швы, которые образуются между кирпичами в процессе кладки, могут выполняться по-разному. Если планируется оштукатурить наружную поверхность печи, то швы делаются впустошовку, то есть раствор не доходит до края кирпича примерно на 5–10 мм. Когда штукатурный раствор заполняет эти полости, существенно улучшается адгезия. Если печь не предполагается покрывать штукатуркой, то швы заполняются раствором целиком и они вместе со стеной образуют одну плоскость. Такой способ называется швом вподрезку. Но совсем не обязательно оставлять швы в таком виде. С помощью расшивки им можно придать различную форму (рис. 73).

Рис. 73. Расшивка швов кладки:

а – впустошовку; б – валиком; в – выкружкой; г – вподрезку

Если кирпич лег неудачно, не надо поправлять его постукиванием. Его следует снять, очистить поверхность кирпича от раствора, смочить и повторить укладку. Каждый ряд кладки должен быть выполнен с перевязкой швов вполкирпича. В рядах, где должен применяться трехчетвертной кирпич, допускается перевязка в 1/4 кирпича.

Кладка печи должна быть выполнена с соблюдением горизонтальности рядов, вертикальности наружных поверхностей и углов, формы и размеров внутренних каналов. Для соблюдения этого правила каждый ряд кладки проверяют строительным уровнем с прави́лом на горизонтальность, угольником или шнурком по диагонали на прямоугольность, отвесом – на вертикальность стенок и углов. Полезно натянуть между столбами опалубки шнур, по которому можно ориентироваться, выкладывая ряд. Каждый ряд сверяют с чертежом порядовок, отмечая ряды мелом или карандашом.

Все внутренние поверхности печей должны быть ровными, без выступов и впадин, препятствующих движению газов и ухудшающих работу печи. Повороты и углы в каналах надо обязательно закруглять, а сужение или расширение частей делать постепенным, плавным, что улучшает тягу. Поэтому через 5–6 рядов кладки внутренние поверхности топливника, дымосборника и каналов протирают мокрой тряпкой (швабрят), заглаживая и затирая швы, чтобы удалить лишний выступивший раствор. Оставлять его, тем более обмазывать каналы глиняным раствором, нельзя. Он быстро высыхает, отваливается и засоряет каналы.

Облицовку огнеупорным кирпичом производят так, чтобы он не перевязывался с красным кирпичом. В противном случае из-за их различного температурного расширения кладка может разрушиться.

О различном тепловом расширении применяемых материалов следует помнить и при присоединении к печи металлических деталей. Например, металлические опоры следует отводить от печи, используя проволочные жгуты. Особенно много места следует оставлять для продольного теплового расширения (например, колосников). Дверца печки в идеале не должна оказывать нагрузку на топку и может быть прикреплена, например, к пластине, свободно стоящей между корпусом и оболочкой.

Еще один замечательный способ состоит в применении чугунных крюков, которые затягиваются с помощью болтов. Часто используется также так называемый крепеж на перекладинах и крепление болтами для бетона. Оба эти вида крепежа более трудоемки, чем те, о которых говорилось выше. При использовании болтов и перекладин крепление дверцы может ослабеть и в конце концов выйти из строя.

Основные правила печных работ

•  Печь должна быть удобна в кладке и проста в эксплуатации.

•  Печь должна устанавливаться на отдельном надежном фундаменте, не связанном с фундаментом дома.

•  Площади сечения всех дымовых каналов, поддувальной дверцы, колосниковой решетки, хайла [17] , подверток, перевалов [18] , задвижек, дымоходов, дымовой трубы должны быть одинаковыми.

•  Не допускается перевязка кладки очагов с примыкающими к ним конструкциями (стенами, заборами).

•  Обязательное условие – перевязка швов кладки и соблюдение толщины швов не более 5 мм. В отдельных случаях допускается совпадение вертикальных швов, но не более чем в двух рядах кладки.

•  Кирпичи нельзя класть сколотой или стесанной стороной внутрь топки или каналов, так как в этом случае они будут разрушаться от высокой температуры.

•  Обмазывать раствором или оштукатуривать внутренние поверхности печей запрещается, так как эти слои быстро отваливаются и засоряют каналы.

 

Кладка арок и сводов

При кладке печей приходится перекрывать топочные отверстия, топливники, камеры, применяя перемычки простой и сложной формы, вид которых определяется размером топочного отверстия или пролета. Если перемычка имеет полукруглую форму, то она называется арочной; если перекрытие выполняется между стенами, то это свод. Эти две конструкции применяются, когда оформляются большие пролеты или отверстия.

Незначительные по размеру пролеты перекрываются перемычкой из одного или двух кирпичей, которые могут укладываться разными способами: горизонтально, плашмя или с некоторым подъемом.

Количество кирпичей в арке и рядов в своде обязательно должно быть нечетным. Тогда средний из них замыкает конструкцию; такой кирпич называется замко́вым или замко́м. Иногда количество кирпичей все же бывает четным, в этом случае замко́выми являются 2 кирпича.

Перемычка опирается на кирпичи, которые называются пятами. От обычных они отличаются тем, что им придается соответствующая форма обтесыванием под соответствующим углом.

Пространство, которое перекрывается, независимо от способа, как это делается, называется пролетом. Выкладывая перемычку, швы между уложенными кирпичами нужно направлять к одной точке или к центру, из которого описывается кривая арки или свода. Такая работа ведется одновременно с обеих сторон.

Арки выкладываются высокими и низкими. Высота подъема арки или свода называется стрелой подъема.

Чтобы выложить перемычку, в первую очередь изготавливается шаблон пят. Каждый раз шаблон меняется, поскольку высота арки или свода бывает различной.

Если топливник узкий и пролет составляет не более 420 мм, его перекрывают упрощенным треугольным сводом, укладывая кирпич плашмя с подъемом кверху, после чего кладка стенок продолжается, поскольку они должны прижать пяты к предыдущим рядам (рис. 74, а). В отсутствие верхних рядов конструкция окажется недостаточно прочной и устойчивой, что может закончиться смещением пят под распирающим воздействием свода и его разрушением. Для предотвращения негативного развития событий пяты следует стянуть брусками из стали (тавровой, квадратной и др.) и связать жгутом из проволоки. Чтобы проволока не перегорела, жгут помещается внутрь кладки (рис. 74, б). Вместо проволоки можно применять полосовую сталь, прочно скрепив ее с брусками (приклепав). В некоторых конструкциях печей концы брусков могут выходить наружу. В этом случае их также стягивают жгутами или круглыми стальными стержнями с резьбой и гайками на концах, под которые в концах брусков просверливают отверстия.

Рис. 74. Перекрытие узких топливников:

а – треугольным сводом; б – укрепление пят треугольного свода; в – выпущенными с боков кирпичами; 1 – тавровая балка; 2 – жгут из проволоки

Топочное отверстие шириной менее 380 мм перекрывается кирпичами, выпущенными из боковых стенок кладки (рис. 74, в). Чтобы свешивающиеся кирпичи обрели устойчивость, выше выкладывается как минимум еще 4 ряда. Такая мера предупредит обрушение перекрытия внутрь. Вообще, чем больше выкладывается рядов над перекрытием, тем лучше, так как предупреждается его опрокидывание внутрь печи.

Поскольку опирать кирпичи на рамку топочной дверцы недопустимо, над топочным отверстием выполняется перемычка. При этом форма перемычки зависит от ширины топочного отверстия. Если оно меньше ширины кирпича, то перекрывается кирпичом в замок; если больше, то устраивается клинчатая перемычка без подъема; если значительное, то выполняется арка (рис. 75).

Арочные своды, применяемые для перекрытия больших пролетов, могут иметь разную форму и быть полуциркульными, пологими и трехцентровыми (рис. 76).

Рис. 75. Перекрытие проемов печей и топливников над топочными дверцами:

а – кирпичной перемычкой в замок; б – кирпичной клинчатой перемычкой без подъема; в – аркой

Рис. 76. Форма сводов:

а – полуциркульный; б – пологий; в – трехцентровый

Самый высокий из представленных сводов полуциркульный. Он составляет половину окружности. Пологий свод менее крутой, чем полуциркульный. Трехцентровый свод еще более пологий, он лучше излучает теплоту на под печи, который нагревается равномерно во всех точках. Это важно при выпечке пирогов и приготовлении пищи. В то же время, от высоты свода зависит нагрузка, которую он может выдержать: чем он круче, тем более значительные нагрузки ему не страшны.

Выполнение любой перемычки начинается с закладки пят, которые вытесывают по шаблону из кирпича. Так как высота арки или свода может быть различной, угол пяты изменяется. Нельзя применять одну форму пяты для всех арок и сводов.

Для подготовки кружал и шаблонов пят на листе бумаги, картона, фанеры или на двух досках (широкой и узкой), сбитых под прямым углом, вычерчивают свод нужной формы с таким расчетом, чтобы в нем уложилось нечетное количество рядов кладки. Широкая доска должна быть на 3–5 см больше высоты подъема свода.

Рассмотрим наиболее простой и удобный способ построения свода на двух досках (рис. 77). Посередине узкой доски проводят ось (обозначена штрих-пунктирной линией) так, чтобы она пересекла и широкую доску. На расстоянии 3–5 см от нижней кромки широкой доски вычерчивают прямую линию А – Б, откладывая на ней ширину топливника. Ось должна проходить посередине топливника, обозначенного В и Г. На оси от линии А – Б отмеряют кверху высоту стрелы подъема свода. Полученную точку обозначают буквой Д. После этого опытным путем подбирают центр О так, чтобы проводимая из него кривая, образующая свод, проходила через точки В и Г и верхнюю точку стрелы подъема свода.

Рис. 77. Построение кружала для свода и шаблон для пят:

а – построение кружала; б – кружало; в, г, д – шаблоны

Таким образом получают форму кружала 1 кривой части арки и пяты 2, по которой изготовляют шаблон для разметки пят на кирпиче и проверки его после тески.

После того как были вырезаны два кружала, необходимо сделать опалубку, которую настилают по изготовленным кружалам (рис. 78). Для этого спереди и сзади пролета свода ставятся стойки, причем под них следует подложить клинья, которые служат не только для того, чтобы выровнять опалубку, но и для более легкого ее извлечения из-под свода после кладки. На стойки укладываются прогоны, на них кружала, после чего по верхней дуге между двумя кружалами набивается обрешетка – узкие дощечки, которые будут поддерживать кирпичи во время кладки свода. Когда опалубка будет закончена, ее нужно еще раз проверить и, если потребуется, подложить или убрать клинья.

Рис. 78. Опалубка для кладки сводов:

1 – дощатый настил по кружалу; 2 – пята; 3 – кружало; 4 – прогоны; 5 – стойки; 6 – клинья

Далее надо найти точку О – центр окружности, частью которой была дуга кружала, вбить в нее гвоздь и привязать к нему прочную бечевку, с помощью которой можно будет проверять ряды кладки и разметку кирпичей.

Кирпич для кладки сводов отесывают, придавая ему клиновидную форму. В этом случае швы имеют одинаковую толщину; при использовании обычного кирпича швы будут клинообразные – внизу тоньше, вверху толще. Швы должны быть обязательно полностью заполнены раствором. Отесывание пят и их укладка должны вестись аккуратно, так как заполнение больших пустот раствором и щебнем приводит к осадке свода или арки и их разрушению.

Кладку свода начинают с краев, от обеих пят одновременно, двигаясь к середине свода или к замку (рис. 79). Кирпичи подгоняют плотно, так, чтобы они почти касались друг друга со стороны топливника, а швы между ними нужно направлять к одной точке или к центру, из которого описывается кривая арки или свода.

Рис. 79. Проверка правильности расположения швов кладки в арке

Самым последним в ряд кладки свода или арки с усилием вставляют (забивают) замковый кирпич, смазанный с двух сторон глиняным раствором. Удары наносят поленом или киянкой, обычный молоток может расколоть кирпич.

В процессе работы точность установки опалубки постоянно проверяют и регулируют, вбивая клинья между ней и стенками печи. Готовый свод оставляют в опалубке несколько дней. Затем опалубку разбирают, постепенно вынимая клинья. В результате она осядет, и можно будет вынуть стойки. Последними вынимаются кружала. Если свод несколько осядет, это не отразится на качестве и прочности кладки, поскольку мокрый кирпич и влажная глина образуют достаточно крепкое соединение.

 

Завершение кладки и сушка печи

Сложенную печь оборудуют необходимой фурнитурой. Колосниковые решетки или колосники располагают ниже топочного отверстия на 7–14 мм. Между решеткой и кладкой по всему периметру оставляют зазор не менее 5–10 мм, чтобы расширяющийся металл при нагревании не нарушил кладку, и заполняют его золой или песком. Колосниковые решетки рекомендуется укладывать с наклоном в сторону дверцы на 2–3 см, что обеспечит скатывание несгоревшего топлива от задней стенки на решетку. Прорези решетки располагают вдоль топливника (от дверцы к задней стенке).

Чугунные плиты, применяемые в кухонных очагах, укладывают на тонком слое глиняного раствора по уровню.

После кладки печь должна быть хорошо высушена естественным, в крайнем случае – искусственным способом. В процессе сушки все задвижки и вьюшки должны быть открыты круглые сутки. Трубу закрывают только на время дождя. На такую сушку требуется примерно 10–12 суток.

Искусственная сушка быстрее. Она осуществляется путем топки печи с постепенным увеличением количества сухого топлива: стружки, соломы, щепы, мелко наколотых дров. Первая закладка топлива не должна превышать 20–25 % того количества, которое необходимо для нормальной топки. Для второй топки количество топлива повышается до 30–40 %, для третьей – до 60–70 % и т. д. до полной нормы. После каждой топки все приборы печи должны быть открыты, а температура наружной поверхности печи не должна превышать 50–60 °C.

Сушить печь, сжигая сразу большое количество дров, нельзя, так как при этом вода в кирпиче, превращаясь в пар, может разрушить кладку.

Сушка считается законченной, когда на поверхности печи перестанут появляться сырые пятна, а на задвижке или вьюшке – следы конденсата (воды).

 

Наружная отделка печей

Заключительной операцией по постройке очага всегда является отделка печи. Кирпичную кладку можно и не скрывать, если она велась отборным гладким кирпичом, а швы выполнены впустошовку и отделаны вогнутой расшивкой. Поэтому уличные очаги чаще всего отделывают в процессе кладки. На лицевые (наружные) стены используют качественный лицевой кирпич. Применяют как красный полнотелый кирпич хорошего качества, так и другие виды кирпича, предназначенные для декоративных работ. Например, кирпич с глазурованной поверхностью выпускается с различными цветовыми оттенками – белый, желтый, коричневый (шоколадного цвета), зеленый, синий, золотистый. Хорошее качество отделки и дизайн уличного очага дает и шамотный кирпич. Однако следует учитывать, что на шероховатой поверхности и в расшитых швах скапливается пыль, которая уменьшает теплоотдачу. В таких случаях готовую кладку можно притереть – смочить водой и отшлифовать обычным красным кирпичом. Кирпичная пыль окрасит глиняный раствор швов и заполнит поры и каверны кладки.

Часто для отделки уличных очагов применяют натуральные каменные материалы – камень-плитняк, бутовый камень, гранит со сколотой рифленой поверхностью и многие другие разновидности природных каменных материалов. Но в таком случае при возведении печи нагреваемые поверхности следует теплоизолировать от наружной части кладки. На горячих поверхностях никакие материалы не будут держаться – через некоторое время отвалятся.

Кладка очага для облицовки камнем должна быть выложена из полнотелого печного кирпича, с поверхностью которого лучше сцепляются облицовочные материалы. Чтобы обеспечить хорошее сцепление камня с кирпичом, необходимо выполнить следующие операции.

Поверхность кирпича необходимо промазывать клеем ПВА непосредственно перед наклеиванием отделочного материала, поверхность камня также промазывается клеем ПВА и только потом наносится раствор и приклеивается камень. В сам цементный раствор нельзя добавлять клей ПВА. Очень тяжелые камни необходимо дополнительно укреплять анкерами. Для этого в камнях с тыльной стороны пропиливаются пазы и при помощи стальных пластин или проволоки камни крепятся к анкерам, заделанным в кладку.

Полностью высохшую кладку можно оштукатурить, а затем побелить. Для лучшего сцепления со штукатуркой поверхность печи очищают от пыли и глины, а также расчищают швы кладки на глубину 5–10 мм. Раствор будет крепче держаться, если его наносить на металлическую сетку с ячейками размером до 10 × 10 мм, которая надежно закрепляется на поверхности печи, например с помощью сдвоенных концов проволоки, заложенной в процессе кладки в швы. Концы выпускаются на расстоянии 70–120 мм друг от друга и располагаются в шахматном порядке. В крайнем случае сетку можно прибить гвоздями в швы.

Штукатурят печь в два приема. Печь сначала протапливают, а затем на горячую поверхность (50–60 °C), смочив ее водой, наносят штукатурку – сверху вниз, нанося сметанообразный раствор сразу по всей высоте печи, чтобы высыхал одновременно.

Первый слой раствора – жидкий, сметанообразный, второй – более густой. Толщина каждого слоя – 5–6 мм. После нанесения второго слоя поверхность выравнивают и затирают.

В наружный, еще не схватившийся слои штукатурки, можно вдавить кусочки керамической плитки или битой стеклянной посуды, создавая мозаичный узор.

Очень стильно выглядит облицовка из булыжника или песчаника. Всегда хороша печь, облицованная изразцами. Если это плоская керамическая плитка, ее кладут на огнеупорную мастику, начиная снизу.

Желательно, чтобы на каждой стенке поместилось целое число плиток; если это невозможно, то на боковых стенках подрезают плитки у задней кромки, а на лицевой – плитки центрального столбца. За раз мастику наносят зубчатой кельмой на поверхность, равную площади 2–3 плиток и вдавливают их, обеспечивая одинаковую ширину швов. Облицевав стенку, бруском длиной 1 м с помощью молотка выколачивают поверхность, обеспечивая ее плоскостность. Плитку, выложенную над аркой, подпирают деревянным упором.

После затвердения мастики промывают плитку водой с мылом и расшивают швы деревянной теркой с резиновой накладкой, затем губкой удаляют излишки раствора. После высыхания полируют плитку ветошью.

Классические изразцы с румпой (корытообразным бортиком на тыльной стороне) выкладываются вместе с кладкой самой печи. Этот весьма трудоемкий процесс для уличных печей применяется крайне редко. Такие изразцы обеспечивают повышенную теплоемкость очага, что в данном случае не имеет смысла.