Для устройства печей применяют всевозможные материалы, обладающие различными физическими свойствами, приборы и приспособления. Из физических свойств наиболее важны огнеупорность и тепловое расширение, поскольку отдельные части печей в процессе их топки подвергаются разным температурам, к тому же одни и те же материалы в зависимости от нагревания расширяются неодинаково. В печных работах это особенно относится к изделиям из металла, что приводит к разрушению или расстройству печной кладки. Например, стальной стержень длиной 1000 мм при нагревании его от комнатной температуры до 100 °C удлиняется на 1,2 мм. При более сильном нагревании удлинение увеличивается. Учитывая тепловое расширение металла, его весьма ограниченно применяют в печных работах, особенно внутри печной кладки.

В печных работах нельзя применять сгораемые, трудносгораемые материалы или же способные плавиться при более высоких температурах, а также материалы, деформирующиеся от нагревания.

 

Основные материалы

Каменные материалы. К ним относятся песчаник, известняк и бутовый камень. В основном применяют для кладки фундаментов под печи.

Песчаник — прочная порода, состоящая из зерен песка, скрепленных между собой глиной или известью.

Известняк — прочный материал, несколько уступающий по крепости песчанику.

Бутовый камень — общее название каменных пород, в том числе и вышеперечисленных. Бутовый камень подразделяют на рваный, неопределенной формы; булыжник округлый, гладкий; постелистый — плоские камни; бутовую плиту — плоские каменные плиты.

Для получения ровного основания лучше всего применять постелистые камни или бутовую плиту. Они более плотно укладываются и надежно сцепляются с раствором.

Кирпич — искусственный камень, получаемый из хорошо подобранной глины с последующим пластическим или полусухим прессованием, сушкой и обжигом. Он служит основным материалом для кладки печей. Изготовляют несколько разновидностей кирпича.

Кирпич глиняный обыкновенный, или красный, после сушки обжигается при температуре от 800 до 1000 °C. В процессе обжига отдельные частицы глины плавятся и связывают всю массу кирпича в одно целое, придавая ему необходимую прочность. Глина при обжиге изменяется в цвете и становится красной или кирпичной.

Не во всех местах печи температура в процессе обжига бывает одинаковой. Там, где она больше 1000 °C, глина сильно плавится, в результате темнеет и частично покрывается стекловидной пленкой, получается пережженный кирпич, или железняк. Он очень прочный, плохо колется, слабо связывается с раствором и непригоден для печной кладки. Его применяют для устройства фундаментов под печи и здания.

Там, где температура не превышает допустимых пределов, получается нормально обожженный, или красный, кирпич соответствующей пористости. При простукивании такой кирпич издает чистый металлический звук, хорошо колется, тешится, при падений не рассыпается, а раскалывается на крупные куски.

В местах с недостаточной температурой получается алый, или недожженный, кирпич (недожег) с бледно-розовой окраской. При простукивании он издает глуховатый звук, падая, рассыпается на мелкие куски, очень порист и сильно поглощает воду. В печных работах используют ограниченно, в неответственных местах. Поэтому для печных работ кирпич рекомендуется отбирать.

Кирпич изготовляют размером 250x120x65 мм, с некоторыми допусками, которые зависят от прессования. При пластическом прессовании могут быть плюсовые или минусовые допуски по длине 4 мм, по ширине и толщине 3 мм, при полусухом прессовании соответственно 3 и 2 мм. Масса кирпича равняется 3,5–3,8 кг. Марка на сжатие — не менее 300, 250, 200, 150, 125, 100 и 75 кг/см2. Кирпич, которому в установленном порядке присвоен государственный Знак качества, имеет марку не ниже 125.

Кирпич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда, с прямыми ребрами и углами, с четкими гранями и ровными лицевыми поверхностями, без сквозных трещин и т. д. Объемная масса обыкновенного кирпича — около 1800 кг/м3.

В кубическом метре сплошной кладки укладывается около 380 кирпичей.

Если кирпич при разборке печей не потерял свою форму и прочность, его можно употребить вторично, но с обязательной очисткой от раствора и сортировкой. В зависимости от состояния его применяют для кладки фундаментов, разделок труб, последние затем оштукатуривают.

Кирпич от разборки стен зданий, сложенных на известковом растворе, для кладки самих печей непригоден. Его используют для кладки фундаментов и верхних частей дымовых труб (над крышей).

Не разрешается применять для кладки печей и дымоходов силикатный, пустотелый и дырчатый кирпич.

В топках печей и первом дымовом канале, где температура очень высокая, особенно при сжигании каменного угля, обыкновенный (красный) кирпич быстро разрушается и печь приходится ремонтировать или перекладывать. Поэтому в таких местах следует применять тугоплавкие кирпичи, изготовляемые из глин повышенной огнестойкости и прочности. Они носят название той местности, в которой их изготовляют. Наибольшую прочность и повышенную огнестойкость имеет белый по цвету, ровный гжельский и боровичский кирпич. Он выдерживает температуру от 900 до 1000 °C, применяют для облицовки топливников печей, в которых сжигают дрова и торф.

Огнеупорный шамотный кирпич выдерживает температуру до 1600 °C (для класса А). Им облицовывают, или футеруют, топливники печей, предназначенных для сжигания каменного угля.

Изготовляют его путем смешивания шамота-порошка из обожженной и размолотой огнеупорной глины. Размеры этого кирпича 250x123х65 и 230х113х65 мм. Тугоплавкий и огнеупорный кирпичи на всех рисунках заштрихованы в клеточку.

Подовый кирпич в основном применяют для выстилки пода в хлебопекарных и русских печах. Чтобы получить более гладкую поверхность и уменьшить количество швов, его изготовляют размером 225x225x70 мм из обыкновенной или огнеупорной глины.

Глина обыкновенная (или красная) представляет собой остатки выветрившихся горных пород, состоящих из мельчайших частиц в виде чешуек. Обычно она встречается в виде грунта в сухом или слегка влажном состоянии с примесью песка, извести, слюды и т. д. В зависимости от количества примесей глина подразделяется на жирную, среднюю и тощую. В жирной глине содержится 2–3 % песка, в средней — около 15 и тощей — около 30 %. Глина может впитывать большое количество воды, увеличиваясь при этом в объеме (разбухает) и образуя тесто. При высыхании объем ее уменьшается, а на поверхности образуются трещины.

При нагревании глины от 400 до 700 °C она сперва начинает отдавать воду. После полной отдачи становится пористой, а затем постепенно плавится или спекается. При замерзании, начиная с 0 °C, она вспучивается и увеличивается в объеме. Тесто из глины пластично, легко принимает и сохраняет приданную форму. Пластичность глины зависит от размера частиц глиняного вещества, примесей и других причин. Усушка глины средней пластичности — 6–8 %, тощей — меньше 6 %.

Чистую от примесей глину применяют для изготовления огнеупорных изделий.

Обыкновенную (или красную) глину применяют в виде раствора (глина, песок и вода) для кладки печных массивов — печей из обыкновенного красного кирпича.

Гжельскую и другие тугоплавкие глины применяют для кладки стен топливника и первых (жаровых) каналов, выполняемых из гжельского или огнеупорного кирпича.

Из огнеупорной глины выкладывают стены топливника и первый восходящий канал в печах, работающих на антраците, каменном угле или жидком топливе.

Песок используют как заполнитель в глиняных растворах для кладки печей. Он должен быть чистым, не иметь примесей ила, извести, растительных остатков и других загрязняющих его веществ. Лучшим песком является горный с шероховатыми поверхностями. Речной песок менее пригоден, так как его зерна имеют округлую, гладкую форму и он меньше сцепляется с глиной. Загрязненные пески промывают. Песок добавляют в обыкновенную и тугоплавкую глины, и особенно в жирные. Чем жирнее глина, тем больше добавляется песка, и наоборот. В огнеупорные глины вместо песка добавляют шамот.

Песок, добавляемый в растворы, должен быть мелким, с зернами величиной не более 1 мм, что дает возможность получить самые тонкие швы, тем самым повышая прочность кладки печей.

Вода. Лучшей водой для кладки печей считается дождевая и речная. В воде не должно быть примесей солей, кислот и щелочей. Жесткая вода в печном деле нежелательна. Воспрещается применять воду из луж.

Известь строительная. Изготовляют путем обжига известняков в специальных вращающихся или шахтных печах. Она бывает кальциевая, магнезиальная и доломитовая первого, второго и третьего сортов. После обжига получается комовая известь — кипелка. Делится на быстрогасящуюся — не более 8 мин, среднегасящуюся — не более 25 мин и медленногасящуюся — более 25 мин. От умело погашенной извести получается высококачественное известковое тесто в большом количестве, и наоборот. Хранить комовую известь необходимо в сухих сараях (местах) на сухом дощатом полу. В сырых местах она постепенно гасится, превращаясь в пушенку — тонкий порошок. Лучше всего известь-кипелку погасить в тесто, которое в надлежащих условиях может храниться десятками лет, улучшая при этом свои вяжущие свойства.

Известь применяют для приготовления растворов, употребляемых для кладки фундаментов под печи и оголовки труб, расположенных выше крыши. На этом растворе выкладывают коренные трубы высотой до двух этажей.

Цементы — гидравлические вяжущие вещества большой прочности, изготовляемые пяти марок с пределом прочности: 300, 400, 500, 550 и 600 кгс/см. Бывают портландцементы и портландцементы с минеральными добавками, шлакопортландцементы, а также быстротвердеющие портландцементы и шлакопортландцементы. Они быстро схватываются по сравнению с глиной и известью. Начало схватывания — не ранее 45 мин, конец схватывания — не позднее 12 ч. Из них приготовляют цементные растворы или их добавляют в глиняные и известковые растворы для придания прочности.

Хранить цементы надо в сухих местах, лучше в полиэтиленовых, плотно завязанных мешках. От соприкосновения с воздухом цементы постепенно снижают свои качества.

Цементные растворы применяют для тех же целей, что и известковые.

Вещества вяжущие, известьсодержащие, гидравлические. Изготовляют четырех марок с пределом прочности: 50, 100, 150 и 200 кгс/см2. Начало схватывания должно наступать не ранее 25 мин, а конец схватывания — не позднее 24 ч от начала затвердения. Применяют для тех же целей, что и рассмотренные выше известь и цементы.

Бетон — очень прочный искусственный материал. Для получения бетонной массы приготовляют сухую смесь правильным подбором цемента, мелких и крупных заполнителей, затем затворяют ее водой. Укладывают его за срок не позднее часа. Приготовляют бетон той или другой прочности, но не выше марки применяемого цемента. Заданную прочность бетона подбирают специально в лабораториях и данные выдают на заводы или строительные объекты.

Если в бетон вставить стальную арматуру разного диаметра или стальную сетку, получают железобетон. Армируют по расчету.

Жароупорный бетон выдерживает температуру до 1200 °C. Бывает разных составов, материалы которых отмеряют массовыми частями.

Для блоков топливника его приготовляют из портландцемента марки не ниже 400 (одна часть), щебня из огнеупорного кирпича (две части), песка из огнеупорного кирпича (две части), пылевидные тонкомолотые добавки из шамота (0,33 части).

Гипс, порошок белого цвета, быстро схватывается и применяется как добавка в известковых растворах для ускорения их схватывания. Является также составной частью раствора, применяемого для оштукатуривания печей.

 

Подсобные материалы

В печных работах применяют всевозможные вспомогательные или подсобные материалы: стальные балки, уголки, полосы, проволоку, гвозди, листовую кровельную сталь, войлок, асбест, асбестоцементные и гончарные трубы, толь, рубероид, печные изразцы или кафель.

Сталь бывает разной формы и прочности: Круглая сталь — в виде стержней разного диаметра. Полосовая сталь — полосы прямоугольного сечения разной ширины и толщины.

Обручная, или пачечная, сталь — в виде ленты шириной от 12 до 100 мм, толщиной от 0,9 до 3,5 мм. Этот вид стали широко применяют для устройства лапок к различным дверкам, позволяющим закреплять их в кладке более надежно.

Кровельная сталь — листы различной толщины. Бывает черной и оцинкованной. Идет на изготовление футляров для печей, предтопочных листов, водогрейных коробок и разной посуды. Обычно для этой цели применяют оцинкованную сталь.

Стальной проволокой закрепляют печные приборы и изразцы. Ее берут толщиной от 2 до 3 мм, она должна быть мягкой, для чего ее отжигают.

Гвозди применяют для штырей и вязки проволочной кладки. Обычно их берут длиной от 100 до 150 мм, но могут быть и другие размеры.

Фасонную или фигурную сталь в основном применяют для изготовления оснований под печи, поддержания кирпичной кладки и ее связи и т. д. Швеллерную и двутавровую сталь изготовляют под номерами, которые обозначают размер изделия по высоте.

Угловая (уголковая) сталь бывает равнобокая и неравнобокая. Ее размеры обозначают тремя цифрами в миллиметрах. Например, равнобокий уголок имеет полки высотой по 25 мм, толщиной 3 мм (25х25x3 мм), неравнобокий уголок имеет полки высотой 75 и 50 мм, толщиной 8 мм (75х50х8 мм).

Применение изделий из фасонной стали указано в каждой рассматриваемой печи.

Теплоизоляционные материалы применяют для уменьшения теплопроводности, то есть передачи тепла от нагретых частей печи к прилегающим сгораемым конструкциям. К этим материалам относится войлок и асбест. Их прокладывают между печью и конструкциями из дерева, фибролита, камышита, соломита.

Войлок строительный выпускают в виде полотнищ толщиной 5 мм из отходов грубой шерсти. Войлок плохо воспламеняется, не горит, а медленно тлеет, издавая своеобразный специфический запах, указывающий на то, что он где-то соприкасается с огнем. Перед применением войлок вымачивают в глиняном растворе, который предохраняет его от разведения моли и возгорания. Вымоченным в глиняном растворе войлоком изолируют всевозможные разделки у печей и труб, а также обертывают концы деревянных балок, проходящих вблизи дымовых каналов и разделок, а также кладут под предтопочные листы.

Асбест — минеральный, несгораемый, теплоизоляционный материал, изготовляемый в виде листов или шнура. Он долговечен, имеет низкую теплопроводность. Применяют вместо войлока, особенно для прокладки между рамками печных приборов, дверками и печной кладкой.

Асбестоцементные трубы изготовляют из смеси асбеста и цемента с последующей формовкой и сушкой. Добавление асбеста в портландцемент значительно повышает его прочность.

В печных работах эти трубы применяют диаметром от 125 до 300 мм при толщине стенок 12–20 мм и длине труб 4 м. Между собой трубы соединяют асбестоцементными муфтами.

Эти трубы применяют для облицовки дымоходов с внутренней стороны в кирпичных стенах, устройства дымоходов (дымовых труб), начиная с чердака с выходом на улицу, то есть выше кровли. Для утепления их облицовывают кирпичом или оштукатуривают.

Гончарные трубы или керамические применяют наравне с асбестоцементными для устройства дымовых труб и воздушных каналов. Их изготовляют из лучших сортов глины, а также из гжельской или огнеупорной с последующим обжигом и глазуровкой изнутри. Диаметр труб — от 170 до 220 мм, длина отдельных звеньев — от 350 до 700 мм. Соединяют их друг с другом раструбами.

Изразец или кафель — самый лучший материал для облицовки наружных поверхностей комнатных печей и кухонных очагов (плит).

Изразец состоит из пластины, наружная сторона которой покрыта глазурью, румпы, образующей коробку, в стенках которой имеются два отверстия. В эти отверстия вставляют стальные штыри, служащие для скрепления проволокой изразцов друг с другом и закрепления их на поверхности печи путем закладки проволоки в толщу кладки.

Форма и назначение изразцов бывают разными: стенные или прямые, применяемые для облицовки стены печи; угловые — для облицовки углов и фасонные — для облицовки выступающих частей печи. Кроме того, в зависимости от формы изразцы называются: закладкой или цокольным, уступом, гладким или лицевым, полочным, выступающим, карнизным, венцовым или лиштвой.

Размеры изразцов: прямые — 220х220х50 и 200х200х45 мм, угловые — 220x220х110x50 и 200х200х100x45 мм; прямоугольные «рустик» прямые — 205х130х45 мм; угловые — 205х130х107х45 мм. Угловые изразцы имеют четыре размера. Два первых из них 220x220 определяют одну сторону, два других 110х50 — другую, которая может быть шириной 110 или 50 мм.

В процессе кладки внутренность румпы заполняют раствором, мелким печным кирпичом или кирпичным щебнем.

Толь и рубероид — гидроизоляционные материалы. Изготовляют из картона, пропитанного каменноугольной смолой или нефтяными продуктами, обсыпанного с двух сторон песком, слюдой или каменной мукой. В основном используют для гидроизоляции фундаментов под печи, предохраняя их от грунтовой воды. Толь укладывают на дегтевых, а рубероид на битумных мастиках.

 

Растворы

 

От качества раствора зависит прочность печной кладки. Раствор — это смесь вяжущих веществ, заполнителя и воды. Его назначение — связывать воедино отдельные камни, кирпичи, блоки. Указываются растворы численным соотношением вяжущих веществ и заполнителей. Например, 1: 1 означает, что на одну объемную часть вяжущего вещества необходимо взять одну объемную часть заполнителя, 1:3 — на одну часть вяжущего вещества требуется три части заполнителя. Кроме простых составляют сложные растворы в соотношении двух вяжущих частей и одной части заполнителя. Сложные растворы могут быть цементно-известковыми, цементно-глиняными, известково-глиняными. Не всегда части берут целыми единицами, иногда приходится брать десятыми долями. Например, в некоторые глины или известь добавляют не одну часть заполнителя, а 0,25 или 0,5 и т. д., то же относится и к сложным растворам, где какое-то вяжущее берется не целыми единицами.

Необходимо помнить, что тощие растворы не обладают нужной пластичностью и крепостью, жирные — пластичны, но при высыхании образуют трещины, поэтому самые распространенные — средней пластичности, или нормальные, в которых в норме вяжущее и заполнитель, они прочны, не трескаются при высыхании и дают минимальную усадку. Следовательно, растворы нужно тщательно подбирать, то есть брать в норме вяжущее вещество и заполнитель. Воду во всех случаях берут в зависимости от требования к густоте раствора. Приготовленные растворы следует хранить закрытыми во избежание их загрязнения.

Известковые, цементные и сложные растворы наносят только инструментом.

 

Глиняный раствор

Раствор приготовляют таким, чтобы он имел хорошую пластичность и прочность. Обычно берут одну часть глины и столько же песка или в соотношении 1:2. Гораздо лучше, когда глину проверяют. Количество воды равняется примерно 1/4 объема глины.

Нормальные по жирности и пластичности растворы обладают достаточно хорошей прочностью. Высыхая, они не трескаются, не дают большой усадки и мало выкрашиваются из швов.

Кирпич-сырец — лучший материал для приготовления раствора. В нем тщательно подобран состав глины и песка. Такие глины только требуют размачивания водой и тщательного разминания комков. Воды берут столько, чтобы получить раствор нужной густоты или до рабочего состояния.

Любую глину перед приготовлением раствора следует проверить. Например, берут пять одинаковых порций глины (по 0,5 или 1 л). В нее добавляют воду в таком количестве, чтобы получилось крутое глиняное тесто. Первую порцию оставляют в чистом виде, во вторую добавляют 10 % песка, в третью — 25, в четвертую — 75 и в пятую — 100 %.

Если испытываемая глина жирная, то количество песка берут для второй порции 50 %, для третьей — 100, для четвертой — 150 и для пятой — 200 %.

Каждую порцию в отдельности хорошо перемешивают с добавлением воды до тех пор, пока раствор не станет совершенно однородным и влага не распределится равномерно по всей массе. После этого в приготовленные порции глины добавляют песок и воду, еще раз тщательно перемешивают, получая крутое тесто. Приготовив порцию раствора, приступают к их испытанию. Можно воспользоваться разными способами.

При более упрощенном способе из приготовленных образцов изготовляют по два-три шарика диаметром 4–5 см и две-три лепешки из таких же шариков толщиной 2–3 см. Их сушат в помещении без сквозных ветров. Раствор считается годным, если высохшие шарики и лепешки не растрескиваются, а шарик при падении с высоты 0,75-1 м не рассыпается на полу. Если раствор «тощий», то шарик при падении рассыпается, если «жирный» — лепешки и шарик растрескиваются по краям.

Улучшенный способ имеет два варианта проверки. Суть их в следующем. Из приготовленной порции скатывают шарики диаметром 4–5 см и, поместив их между двумя строгаными дощечками, надавливают на них до тех пор, пока на шарике не образуются трещины. В зависимости от величины сплющивания и характера трещин судят о качестве или пластичности глиняного раствора.

Шарик из «тощей» глины (суглинка) при незначительном нажиме на него рассыпается на куски, а из глины малой пластичности при сжатии на 1/5—1/4 его диаметра образуются большие трещины. Если сжать шарик из глины средней пластичности, на нем образуются трещины такой же формы, но только на 1/3 его диаметра. В высокопластичных глиняных растворах при сжатии образуются тонкие трещины шарика на 1/2 его диаметра.

Для изготовления кирпича или приготовления глиняного раствора наиболее пригоден раствор средней пластичности, тощие и жирные — непригодны. В первый надо добавить жирную глину, во второй — песок.

Рис. 1. Проверка на растяжение жгутиков из глиняного раствора:

а — тощего;  б — нормального;  в — жирного

Рис. 2. Проверка на сгибание жгутиков из глиняного раствора:

а — тощего; б — нормального; в — жирного

Проверка вторым вариантом заключается в том, что из этой же массы, из которой были изготовлены шарики, раскатывают руками жгутики (колбаски) одинаковой толщины (1–1,5 см) и длиной 15–20 см. Полученные жгутики растягивают и сгибают в виде кольца вокруг круглой палки или скалочки диаметром 4–5 см (рис. 1, 2).

Жгутик из тощей глины почти не растягивается и дает неровный разрыв, а при сгибании вокруг скалки образует много трещин и разрывов. Жгутик из глины средней пластичности (кирпичные глины) растягивается плавно и обрывается, когда толщина в месте разрыва достигает 15–20 % его диаметра, а при сгибании в местах сгиба образуются мелкие трещины.

Жгутик из пластичной и высокопластичной глины плавно вытягивается и постепенно утоняется, образуя на месте разрыва острый конец, а при сгибании не дает трещин.

Таким образом, дву-, трехкратное повторное испытание способом раздавливания шарика, растягивания и сгибания жгутика дает возможность выбрать глину средней пластичности, пригодную для изготовления кирпича-сырца и глиняного раствора, применяемых для кладки печей. Такой раствор хорошо выдерживает нагревание до 800-1000 °C, не теряет при этом прочности и не выделяет вредных испарений. От нагревания и остывания раствор изменяет свой объем одинаково с кирпичом и не расстраивает кладку, сохраняя ее без растрескивания.

Определив соответствующий состав глиняного раствора, приступают к его приготовлению.

Напоминаем, что количество раствора, идущего на печную кладку, довольно велико — от 1/13 до 1/10 объема печи, считая по наружному размеру. В среднем считают, что на 100 штук кирпича нужно глины от 2 до 2,3 ведра, песка — от 1,5 до 2 ведер.

Необходимо знать, что чем ровнее кирпич, чем через более частое сито процежен глиняный раствор и чем тоньше швы, тем меньше пойдет раствора для выполнения работы.

В дальнейшем для каждой печи будет указано нужное количество глины и песка для приготовления раствора. Эти данные даются условно, так как все зависит от качества материалов и техники кладки.

Печная кладка должна иметь тонкие швы. Чтобы получить тонкие швы, материалы в отдельности просеивают или раствор процеживают через сито. При процеживании раствор еще раз дополнительно перемешивают, чтобы в нем не осталось сгустков и он стал совершенно однородным.

Для просеивания песка и сухих вяжущих веществ (гипс или цемент) применяют сита с ячейками от 1х1 до 1,5x1,5 мм, а для просеивания глины или процеживания раствора — с ячейками не реже 3х3 мм.

Приготовление раствора из просеянных материалов. Просеивают песок через сито. Глину кладут в крепкую посуду, чаще всего бочку или ящик, заливают ее водой, разминают крупные куски, хорошо перемешивают и оставляют на одни-двое суток. Следует учесть, что чем глина больше находится в воде, тем ее частицы лучше размокают и она становится пластичнее. Замоченную глину еще раз перемешивают (лучше ее перемешивать неоднократно) и процеживают через сито в другую посуду, получая сметанообразную массу. Приготовив нужное количество глины, приступают к приготовлению раствора, отмеривая при этом глину и песок нужными частями. Сперва рекомендуется насыпать в ящик слой песка, затем налить глину, засыпать ее вторым слоем песка и тщательно перемешать. Для полной однородности раствор процеживают через сито.

Хорошо перемешанным раствор считается тогда, когда при растирании его между пальцами ощущается шероховатый слой песчинок, а не скользкая пленка с отдельными песчинками в ней. Нормально приготовленный раствор похож на густую сметану, он легко сползает со стальной лопаты и не растекается на ней. На таком растворе и выполняют печную кладку.

Приготовление раствора из непросеянных материалов. Замачивают глину за одни-двое суток, разминают комки. Затем на деревянный щит-боек (на земле хуже) насыпают грядкой отмеренное количество просеянного песка. По длине этой грядки делают канавку и заполняют ее нужным количеством глины. Собирают с краев грядки песок, засыпают им глину и все перелопачивают стальной лопатой (лучше работу выполнять вдвоем). Если масса густая, то в нее добавляют немного воды. В процессе перемешивания стараются разбивать отдельные комки, доводя раствор до полной однородности. Затем его сгребают в узкую длинную грядку шириной 300–350 мм и высотой 200–250 мм и приступают к так называемой «рубке» раствора деревянным веслом или лопатой, нанося удары поперек грядки. Ударяют лопатой так, чтобы она достигала деревянного настила и каждый удар приходился рядом с другим, как бы отрезая ломти раствора. Этот процесс повторяют многократно до полного смешивания глины с песком и одновременного разминания всех сгустков глины. Попутно удаляют камешки и другие примеси. После этого кучу снова перелопачивают, сгребают и снова мнут, повторяя эту операцию три-четыре раза.

Когда все комки будут разбиты и раствор станет однородным, в него добавляют воду до густоты теста и еще раз перемешивают. Окончательно добавляют воду до нужной густоты перед началом кладки на рабочем месте.

В приготовленном таким образом растворе всегда остаются различные комки, крупные песчинки, мелкие камешки, которые приходится удалять в процессе работы. Швы на таком растворе могут быть толщиной около 10 мм. Не исключается возможность травмирования рук. Поэтому его лучше пропустить через сито с ячейками не реже 3х3 мм.

Глиняные растворы имеют низкую марку: в сухом состоянии — от 4 до 8 кгс/см2, во влажном — до 2 кгс/см2.

Чтобы повысить прочность раствора, а следовательно, печной кладки, на одно ведро глиняного раствора можно добавить от 100 до 250 г поваренной соли или не более 3/4 литра портландцемента. От большого количества цемента возможно образование трещин в швах кладки. Цемент не только увеличивает прочность раствора, но и придает ему повышенную пластичность и удобство в работе.

Соль предварительно растворяют в небольшом количестве воды, добавляют эту воду в глиняный раствор и все тщательно перемешивают.

Цемент затворяют водой до получения жидкой сметанообразной массы, которую вливают в глиняный раствор, и все смешивают до полной однородности.

Растворы с солью и цементом иногда наносят руками, но предпочтительнее кельмой или лопаткой.

 

Известковый и известково-гипсовый растворы

Раствор приготовляют чаще всего из известкового теста, песка и воды, количество которой зависит от густоты раствора. Применяют его в основном для кладки фундамента под печи и трубы выше кровли. Для придания прочности в него добавляют цемент, а для быстроты схватывания — гипс (в основном в штукатурных работах).

Чем лучше известковое тесто, тем выше качество раствора, и наоборот. Поэтому комовую известь-кипелку гасят, заливая ее водой и выдерживая в творильных ямах нужное время. От умения гасить зависит ее качество и максимальный выход известкового теста.

Гасить известь лучше всего в ящике (удобнее перемешивать), чем в бочке. Сливать гашеную известь следует в любую посуду, но лучше в вырытую в земле так называемую творильную яму. Ее лучше всего обшить досками. Там она может храниться длительное время (десятками лет), если ее засыпать сверху землей слоем не тоньше 500 мм. Чем больше она хранится, тем выше качество, но только без доступа воздуха. Сливать известь надо через сито с ячейками не менее 5x5 мм.

Быстрогасящуюся известь гасят так. Сперва наливают в гасильный ящик воду, примерно на половину его высоты. Заполняют известью в несколько приемов, равномерно распределяя ее в ящике. При появлении паров воды ее интенсивно перемешивают, разбивая при этом отдельные куски и добавляя воду до тех пор, пока не прекратится выделение пара. В загашенную известь добавляют столько воды, чтобы получить однородное известковое молоко, и оставляют на некоторое время, чтобы погасились оставшиеся кусочки. Затем все перемешивают и процеживают через сито в посуду или творильную яму.

Для гашения среднегасящейся извести в гасильный ящик сперва насыпают известь-кипелку на 1/4 его высоты, заливают водой до половины слоя насыпанной извести. При появлении паров воды начинают перемешивать известь с одновременным разбиванием кусков, добавлением воды небольшими порциями, чтобы предупредить высыхание и перегорание извести. После прекращения выделения пара добавляют воду, все тщательно перемешивают и полученное известковое молоко через некоторое время сливают через сито в посуду или творильную яму.

Медленногасящуюся известь сперва насыпают в гасильный ящик на 1/4 его высоты, увлажняют небольшим количеством воды и выдерживают до тех пор, пока в извести появятся трещины и другие признаки гашения. После этого небольшими порциями воды поливают известь, соблюдая при этом осторожность, чтобы не охладить начавшую гаситься известь. По мере гашения небольшими порциями добавляют воду и перемешивают. После гашения известь разбавляют водой до густоты известкового молока, немного выдерживают и сливают через сито для хранения.

В холодное время года медленногасящуюся известь для ускорения гашения надо заливать горячей водой.

Остатки непогасившейся извести складывают в отдельную посуду и заливают водой, оставляя на некоторое время; часть ее может погаситься.

Гашеную известь рекомендуется выдержать не менее месяца и только после этого применять в дело. Чем больше выдерживается известковое тесто, тем выше его качество.

Приготовляют раствор так. Известковое тесто процеживают через частое сито с отверстиями не реже 3х3 мм. Через него же просеивают и песок. Если тесто очень густое, то его предварительно размешивают с добавлением воды. В известковое тесто добавляют песок и все тщательно перемешивают до однородного состояния. Густоту раствора регулируют добавлением воды. Количество песка зависит от качества извести. На одну объемную часть известкового теста добавляют от 0,5 до 5 объемных частей песка, чаще всего две-три части, что зависит от ее жирности. Тощий раствор не имеет прочности, жирный сильно растрескивается. Самый лучший — это нормальный по жирности, который определяют следующим способом.

Раствор перемешивают остроганным веслом в течение 2–3 мин, затем весло вынимают. Если раствор к веслу не прилип, а только испачкал его, значит, он тощий; если раствор прилип местами в виде отдельных сгустков или покрыл весло слоем в 2–3 мм, значит, он нормальной жирности; если же много прилипло раствора (толстым слоем), значит, он жирный. В тощие растворы необходимо добавлять известковое тесто, а в жирные — песок. Известковые растворы можно хранить несколько суток.

Известково-гипсовый раствор в основном применяют для отделки или оштукатуривания поверхностей печей. Приготовляют из известкового раствора и гипса, который ускоряет схватывание и повышает прочность известкового раствора.

Кроме известково-гипсовых в отделке печей применяют также и другие составы растворов, о которых будет сказано в соответствующем разделе.

 

Цементный раствор

Раствор приготовляют из цемента, песка и воды. Он самый прочный, твердеет на воздухе и в воде. В печных работах применяют для кладки фундаментов в сырых местах или грунтах, насыщенных водой, а также для кладки труб выше кровли. Он быстро схватывается (начало схватывания — 45 мин, конец схватывания — не позднее 12 ч). Применять его следует не позднее часа с момента приготовления; при более длительных сроках он снижает свою прочность. Марка или прочность раствора на сжатие бывает разная и зависит от количества составляющих и марки цемента. Составы раствора — 1:1; 1:1,5; 1:2; 1:2,5; 1:3; 1:3,5; 1:4; 1:4,5; 1:5; 1:5,5 и 1:6.

Приготовляют раствор так. Просеивают цемент и песок на сите с отверстиями 3х3 мм, отмеривают их объемными дозами. Нужное количество песка насыпают грядкой и сверху посыпают цементом. Все тщательно перемешивают (гарцуют) до полной однородности, а иногда дополнительно просеивают через сито. Получают сухую смесь, которую затворяют водой до нужной густоты. Не следует приготовлять много смеси, так как от длительного хранения цемент с сырым песком перегорает и снижает свою прочность.

Сложный раствор приготовляют из двух вяжущих и одного заполнителя: обычно цемента, известкового теста, песка и воды. Применяют для кладки фундаментов во влажном грунте и труб выше кровли. Раствор может быть различных составов. Например, на одну часть цемента берут от одной до трех частей известкового теста и от шести до пятнадцати частей песка. Конечно, могут быть и другие составы по объему.

Раствор приготовляют разными способами. В одном случае сперва из цемента и песка приготовляют сухую смесь. Затем известковое тесто разводят водой до густоты сметаны. Все эти материалы отмеривают точными объемными дозами. В разведенное известковое тесто добавляют приготовленную порцию цементной смеси, все тщательно перемешивают и, если надо, для получения раствора нужной густоты добавляют воду и еще раз перемешивают.

В другом случае из отмеренного количества песка и известкового теста приготовляют раствор, насыпают в него отмеренную порцию цемента и все тщательно перемешивают. Можно цемент предварительно смешать с водой до сметанообразного состояния. Воду добавляют в нужном количестве для получения раствора надлежащей густоты.

Этот раствор пластичнее цементного, ниже по прочности и его необходимо приготовлять в таком количестве, чтобы употребить в дело за один час с момента приготовления.

 

Изготовление кирпича-сырца

Печи до трубы можно класть из кирпича-сырца. Состав глиняного раствора для его изготовления подбирают по ранее описанным методам, то есть дву-трехкратным раздавливанием шарика и растягиванием и сгибанием жгутика. В процессе подборки приходится смешивать два или три вида глины с различной пластичностью или с добавлением в нее песка определенной дозы, которую отмеривают ведром, корытом или носилками. Все компоненты необходимо тщательно перемешать, лучше в сухом состоянии. Перемешанные материалы поливают водой. Для этого в насыпанной глине устраивают посередине бороздку, наливают туда воду и затем перемешивают. Количество воды зависит от влажности глины и ее пластичности. Если работу выполняют весной из свежевынутых материалов, то воды требуется меньше, летом больше. От правильно подобранной смеси, ее перемешивания, необходимого количества воды зависит и прочность сырца.

Увлажнение глины перед самой формовкой приводит к ее неравномерному насыщению водой, то есть к увеличению брака сырца. Чтобы глиняная смесь для формовки была однородна, хорошо увлажнена и тем самым подготовлена для работы, ее следует увлажнять минимум за 10–12 ч до смешивания. Чем больше времени глина увлажняется, тем выше качество сырца, и наоборот. Глину можно сначала размешивать лопатой, затем разминать трамбовкой и мять ногами.

Толщина глиняного слоя должна быть не более 10 см, что дает возможность хорошо ее перемешать. Для изготовления тысячи штук кирпича необходимо приготовить примерно 2,5 куб. м глины. В процессе приготовления глины все камни и другие включения удаляют. Весьма опасными включениями в глине являются зерна известняка. При топке печи этот известняк обжигается и превращается в известь-кипелку. В случае попадания на известь-кипелку воды она начинает гаситься, образуя дутики и трещины в кирпиче, и кладка печи разрушается. Глина считается пригодной, если она содержит известняка не более 10 % с размерами зерен не крупнее 2–3 мм.

Определение наличия известняка в глине требует знаний, так как приходится взятую пробу глины размачивать в воде, отмучивать известняк, отбирать его и взвешивать. Чтобы в глине было меньше посторонних примесей, ее заготавливают с осени и оставляют в грядах для вымораживания. Глина в грядах, намокая и замерзая, улучшает свои свойства, а примеси при этом разрушаются и остаются в минимальном количестве. Если глину заготавливать не за год, а за два, то качество ее намного улучшается по сравнению с годичным вылеживанием в грядах.

Подготовленная глина хорошо формуется и может быть тут же применена в дело. Намного лучше она формуется, если ее после приготовления укрыть мокрыми рогожами и дать полежать 10–12 ч (лучше ее приготовить на ночь). Сырец, изготовленный из вылежанной глины после формовки, приобретает гладкую поверхность и сохраняет ровные края. Глина при этом не прилипает к форме, а сырец сушится значительно лучше. Все это подтверждает, что обработка и подготовка глиняной смеси для изготовления сырца играют существенную роль.

После приготовления глины можно приступить к изготовлению сырца. Но следует помнить, что глина дает в процессе сушки большую усадку и изделия уменьшаются в размере. Допускается сжимаемость глины от 6 до 10 %. Таким образом, если изготовить из глины кирпич длиной 250 мм, то, высыхая, он уменьшается на 25 мм. Чтобы этого не произошло, глину проверяют на сжимаемость и заготовляют форму для выработки сырца кирпича такого размера, чтобы после сушки он имел стандартные размеры 250х120х65 мм.

Подобрав состав раствора на сжимаемость, из него приготовляют пластичную, легко формируемую массу, из которой изготовляют шесть образцов-кубиков размером 200х200х200 мм. На поверхности каждого кубика по диагонали прочерчивают крест-накрест две линии длиной 100 мм и шириной 5 мм. Кубики сушат в течение восьми — десяти суток в помещении без сквозных ветров, а затем измеряют проведенные линии. Если длина линий сократилась на 10 мм, глина считается пригодной для изготовления кирпича. Сжимаемость глины допустима от 6 до 10 %. Чем меньше сжимаемость, тем лучше, и наоборот. Таким образом, в зависимости от сжимаемости глины и делают форму для изготовления кирпича (табл. 1).

Таблица 1. Размеры форм в зависимости от сжимаемости глины, мм

Определив по таблице сжимаемость глиняного раствора, приступают к изготовлению форм. Они бывают одинарные и двойные, с дном или без дна (рис. 3).

Рис. 3. Формы для изготовления кирпича:

а — двойная форма с дном; б — одинарная и двойная формы без дна (пролетки)

Формы изготовляют из строганых досок толщиной от 20 до 25 мм на гвоздях или шипах, но очень прочно. Для форм без дна желательно устроить поддоны, то есть доски нужной ширины, длиной на 50–60 мм больше длины формы. Для формовки сырца форму предварительно ставят на поддон.

Для работы необходим стол, рядом с которым ставят корыто (ящик) или кадку с мелким просеянным песком, который необходим для опудривания форм. Из опудренной формы легко вываливается сырец. Рядом на верстаке или столе находится для работы глина нужной пластичности, которая должна быть влажностью от 20 до 25 %. Меньшее количество влаги нежелательно, так как глину приходится дополнительно уплотнять.

До начала формовки сухую форму и поддоны смачивают водой, удаляют ее излишки и посыпают песком (опудривают). К сухим стенкам песок не пристает. Форму укладывают на поддон, берут руками большой ком глины и с силой бросают его в форму. Правильно подобранная глина при этом хорошо заполняет форму. Уплотнив глину, срезают ее излишки скребком или куском доски. Затем форму с поддоном относят на сушильную площадку, осторожно опрокидывают, вываливая отформованный сырец плашмя, и оставляют для просушки.

При укладке сырец ставят друг от друга на расстоянии не более 30 мм. Большее расстояние приводит к интенсивной сушке с образованием трещин.

Поэтому, как только сырец немного подсохнет (через 6–8 ч), его перевертывают и ставят на ребро, исправляют его плоскости и кромки, а затем во избежание появления трещин от неравномерной сушки его время от времени перевертывают на все стороны.

Площадку для сушки сырца готовят заранее. Ее устраивают на высоком месте, чтобы она не заливалась дождевой водой, выравнивают, посыпают слоем песка, который надо хорошо разравнять. Лучше устроить навес, а под ним стеллажи, подняв их от уровня земли не менее 500 мм. Доски стеллажей посыпают песком, разравнивают его и на него укладывают сырец. Освобождаемые от сырца формы вторично водой не смачивают, они влажные и к ним хорошо прилипает песок в процессе опудривания.

Просушив сырец до такой степени, пока он не станет жестким и не будет прилипать друг к другу, его укладывают в штабеля, ставя на ребро. Над штабелями следует устроить навес. На рисунке 4 показано четыре ряда укладки сырца. Последующие ряды укладывают в такой же очередности. Пятый ряд кладут, как первый, но только расстояние между рядами оставляют 15 мм, шестой ряд, как второй, с расстоянием между рядами 10 мм, седьмой ряд, как третий, с расстоянием между рядами 5 мм и т. д. Штабеля рекомендуется ставить высотой не более 1 м.

Рис. 4. Схема укладки кирпича для сушки

При правильной сушке брак не превышает 3 %. Большие потери сырца бывают при длительных ливневых дождях, когда штабеля открыты. В штабелях сырец досушивается до влажности 6–8 %.

Из сырца выкладывают русские печи, а под и иногда и свод — из обожженного кирпича. Обжиг кирпича требует соответствующих знаний, при отсутствии их чаще всего получается бракованный кирпич.

 

Печные приборы

Для отопительных печей и кухонных очагов (плит) необходимы печные приборы (гарнитура), обеспечивающие нормальную работу печей и уход за ними.

Печные приборы — это готовые металлические изделия: топочные, поддувальные и другие дверки, колосниковые решетки, колосники, дымовые задвижки, печные вьюшки, чугунные плиты, заслонки, духовые шкафы, водогрейные коробки и др.

Чугунные приборы более прочны, не прогорают, не ржавеют, меньше коробятся от высокой температуры и служат более длительное время.

Дверки и задвижки, а также вьюшки должны хорошо закрываться. Наиболее плотно закрываются герметические дверки. Дверки и ручки должны иметь плавный ход, без заедания, движок задвижек свободно перемещаться в пазах рамок.

Все печные приборы изготовляют по республиканским стандартам (РСТ), которые имеют свои размеры и сортимент. Например, по РСТ РСФСР 556—76 плиты чугунные цельные, с одной конфоркой изготовляют двух типов: длиной 210 мм и шириной 280 и 340 мм, а по РСТ УССР 1062—71 плиты с одной конфоркой изготовляют трех типов; длиной 470, 620 и 666 мм, соответственно шириной 270, 420 и 460 мм и т. д.

Некоторые приборы иногда приходится изготовлять застройщикам из соответствующей стали. Чаще всего это духовые шкафы, водогрейные коробки, заслонки, самоварники, коробочки для чисток, иногда и дверки.

Все рассматриваемые ниже приборы по своим размерам даются по РСТ РСФСР 556—76.

Дверки и полудверки подразделяются на топочные, поддувальные, прочистные и вьюшечные (рис. 5).

Топочные дверки служат для закрывания печи, загрузки топлива в печь и его перемешивания — шуровки при горении. В печах, не имеющих поддувала, топочные дверки используют для регулировки подаваемого в топливник воздуха, необходимого для горения топлива.

Каждая дверка состоит из рамки и полотна. Полотно крепят на двух петлях к рамке и закрывают ручкой за крючок, прикрепленный к рамке. Рамку любой дверки нужно прочно крепить в кладке печи. Изготовляют такие дверки обыкновенными и герметическими.

Обыкновенные дверки (рис. 5, а) изготовляют из чугуна или стали. Между полотном и рамкой возможны зазоры.

Рис. 5. Дверки и полудверки:

а — обыкновенная; б — герметическая; в, г — простые стальные

Герметические дверки (рис. 5, б) изготовляют только из чугуна. Они массивны, кромки рамки, соприкасающиеся с полотном, тщательно обрабатывают (припиливают и швабруют) для того, чтобы они как можно плотнее примыкали друг к другу. Полотно дверки плотно прижимается к рамке прижимным винтом, укрепленным в середине планки-щеколды, которую закладывают за крючок рамки. Герметическая дверка состоит из двух полотен: наружного и внутреннего, которое отражает тепло, предохраняя наружное от сильного нагревания, что особенно важно при топке печей каменным углем, так как от сильного нагревания наружное полотно может деформироваться.

Размеры топочных дверок обыкновенных: 294х270; 368х274; 224х270; 230х260; 224x220; 160x220 мм.

Размеры топочных дверок герметических: 280х305; 280х235; 255х255; 234х250 мм; духовочных — 202x300 мм.

Простые стальные дверки можно изготовить слесарным способом.

Полудверки бывают обыкновенные и герметические. Они имеют разное назначение и по размерам меньше топочных.

Поддувальную дверку (полудверку) ставят в поддувале или под колосниками. Ее назначение — подавать воздух к топливу во время его горения, а также для очистки зольника от золы. Полудверки бывают также вьюшечные размером 160х335 мм, через которые открывают и закрывают вьюшку на дымовом канале. Размеры полудверок обыкновенных: 160х270; 160х150; 170x170 мм; герметических — 280х170; 176х176; 160х170; 160х105 мм.

Прочистные дверки устанавливают в стенках печи или дымовой трубы. Они предназначены для очистки каналов печи или трубы от золы и сажи. Изготовляют размером 112x150мм.

Чистки-коробочки более практичны, чем дверки. Можно изготовить из кровельной стали таким же размером, как прочистные дверки, но весьма простой конструкции. Они состоят из рамки, в которую входит коробочка с ручкой (рис. 6). Внутреннюю часть коробочки заполняют куском кирпича на глиняном растворе. Кирпич берут толщиной, равной толщине стенки печи или дымохода. Можно обойтись одной коробочкой без рамки, вставляя ее в отверстие кладки и обмазывая глиняным раствором. Коробочки легко изготовить своими силами.

Рис. 6. Чистки-коробочки:

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

Лапки к рамкам дверок (рис. 7) крепят для того, чтобы можно было прочно укрепить дверку в печной кладке. Для этой цели используют полосовую сталь, которую прикрепляют к двум сторонам дверок длиннее на 200–300 мм, и к ней приклепывают лапки или же эти полоски берут длиннее дверки на 400–500 мм, отгибают лапки и изгибают. Закреплять дверки проволокой непрактично.

Рис. 7. Крепление лапок к рамкам дверок:

а — лапки простые;  б — улучшенные; 1 — лапки

Все стальные изделия с лицевой стороны (снаружи) покрывают огнеупорным лаком.

При изготовлении стальных изделий их размеры могут быть разными.

Задвижки печные служат для закрывания дымовой трубы после топки печи или переключения дымоходов в комбинированных печах. Задвижка (рис. 8) состоит из движка, который передвигается или ходит в пазах рамки. Рамку устанавливают в печной кладке и прижимают кирпичами. Изготовляют из чугуна шести размеров: 322x454; 266x396; 233х385; 302х345; 192х450; 192х340 мм. На ручках не должно быть заусенцев и острорежущих кромок, способных поранить руки. Между движком и рамкой бывают зазоры, что не обеспечивает плотного закрывания. Поэтому часто устанавливают не одну задвижку, а две (одну над другой).

Рис. 8. Задвижка печная:

а — рамка; б — движок

Вьюшка служит для той же цели, что и задвижка. Она 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 специальном отверстии дымохода, которое с наружной стороны печи закрывают вьюшечной дверкой. Иногда ставят вьюшку, а над ней задвижку. Вьюшки изготовляют трех размеров, считая по квадрату рамки: 330х330; 280х280; 220x220 мм, имеющие соответственно отверстия 350, 280, 114 кв. см. Вьюшки изготовляют из чугуна и после отливки дополнительно обрабатывают, чтобы они плотнее закрывались.

Заслонку поворотную (баран) изготовляют из чугуна. Представляет собой вьюшку, крышка которой вращается на длинной оси с ручкой, выпущенной через кладку (рис. 9). 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 четырех размеров с диаметром в чистоте 150, 180, 200, 230 мм.

Рис. 9. Заслонка поворотная (баран)

Колосниковые решетки и колосники выполняют цельными из чугуна, а для топок больших размеров — в виде отдельных колосников. В цельных решетках имеются отверстия, через которые подается воздух к топливу. Укладывают решетки или колосники над поддувалом так, чтобы их прозоры или отверстия были направлены вдоль топливника (от дверки к задней стенке). На них кладут топливо. Воздух, проникающий через отверстия решеток или колосников к горящему топливу, обеспечивает его нормальное сгорание.

Колосниковые решетки изготовляют шести размеров: 380х252; 300х252; 250x252; 250x180; 140x180; 120х140 мм, 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.

Плиты (верхний чугунный настил) относятся к печным приборам, необходимым для оборудования кухонных очагов или плит. Изготовляют из чугуна в виде отдельных плит без конфорок, или отдельных 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 использования посуды. Иногда эти плиты для усиления нагрева снабжают в процессе изготовления снизу ребрами. Часто с нижней стороны плит для придания им жесткости и лучшего нагрева делают борта или пояса шириной по 30 мм 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, что необходимо на расширение металла. Если же этого не сделать, то печная кладка будет расстраиваться.

Плиты без конфорок изготовляют размером 710х410 мм.

Составные плиты (настил) имеют длину 410, 530 и 660 мм при спаренной ширине 360 мм.

Плиты цельные с одним отверстием для конфорок размером 410x280 мм с конфоркой диаметром 184 мм и 410х340 мм с конфоркой диаметром 244 мм.

Плиты цельные с двумя отверстиями для конфорок размером: 585х340 с конфорками диаметром 244 и 184 мм; 710х410 с конфорками диаметром 244 и 184 мм, 760х456 с конфорками диаметром 304 и 244 мм.

Духовки печные, или духовые шкафы, представляют короб из черной листовой стали. К передней части его приклепывают или приваривают чугунную или стальную раму с откидной или двухстворчатой дверкой. Духовки применяют для выпечки хлеба, пирожков, запеканок и т. д. С внутренней стороны короба к его боковым стенкам крепят стальные уголки, по которым передвигают противни для выпекаемых изделий или решетки для сушки различных продуктов.

Элементы духовки соединяют заклепками, сваркой или фальцовым швом. Духовой шкаф вставляют или вмазывают в печную кладку кухонного очага или другой печи. Он нагревается с пяти сторон отходящими горячими дымовыми газами, которые быстро разрушают сталь. Поэтому толщина имеет определенное значение. Габариты духовки зависят от размера кухонного очага. Духовки изготовляют из листовой стали толщиной от 0,5 до 3 мм, длиной от 450 до 500 мм, шириной от 300 до 360 мм, высотой от 250 до 300 мм, а для очагов больших размеров — длиной свыше 500 до 550 мм, шириной свыше 360 до 420 мм и высотой свыше 300 до 650 мм. Допускаются отклонения ±5 мм. Наружные поверхности дверки покрывают термостойкими лаками и эмалями.

Водогрейные коробки служат для нагревания воды. Они состоят из самой коробки, разборного крана и открывающейся крышки, через которую в нее заливают воду. Изготовляют коробки из оцинкованной стали, из прочного алюминия и реже меди, луженной с внутренней стороны. Устанавливают коробку сбоку топливника и чаще всего за духовым шкафом, крепят в печной кладке неподвижно или вдвигают в стальной футляр, вставленный в кладку. Выдвижные водогрейные коробки удобны в эксплуатации и ремонте. Размеры водогрейных коробок зависят от габаритов печи, но наиболее распространены размером 400х190х420 мм.

Заслон печной, или заслонка, необходим для закрывания устья русских печей. Может быть чугунный, но чаще изготовляют из листовой черной стали толщиной от 0,4 до 1 мм. Форма и размеры по РСТ РСФСР 204—77: длина — 500 мм, высота — 350 мм с отклонениями ±10 мм. Верхние края заслонки закруглены, в середине имеется ручка (рис. 10, а). По форме заслонка напоминает очень пологую арку, выложить которую из кирпича много сложнее полуциркульной. Прежде всего следует сделать рамку нужной формы из угловой стали, а по ней заслонку. Поскольку от нагревания и остывания тонкая сталь сильно деформируется, надо прежде изготовить для нее каркас из угловой или полосовой стали, но такого размера, чтобы он свободно входил в дугу.

Рис. 10. Заслонки:

а — рекомендованная РСТ РСФСР 204—77; б — широко распространенная в старых печах; 1 — лапки из полосовой стали для установки заслонки; 2 — рамка из угловой стали 25х25х3 мм

В практике широко используют заслонку в виде полуциркульной арки, так как под нее гораздо проще выполнить арку устья (рис. 10, б). Внизу заслонки крепят лапки, чтобы последняя была устойчивее.

Самоварник служит для вставки в него самоварной трубы во время нагревания самовара. Часто отверстие самоварного канала закрывают прочистной дверкой. Иногда вместо дверки вставляют в отверстие кусок трубы диаметром не более 100 мм или изготовляют ее из листовой стали. Закрывают такой самоварник крышкой из листовой стали. Чем плотнее закрыт самоварник, тем меньше уходит тепла из помещения.

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 (дым обратно направляется в печь) во время ветреной погоды. Изготовляют их из листовой стали, желательно более толстой, что повышает срок службы.

При кладке новых печей может быть использована старая гарнитура при условии, что она находится в хорошем состоянии. Приборы, бывшие в употреблении, следует внимательно осмотреть; дефектные применять не следует, так как они быстро придут в негодность, потребуют замены, что вызовет переделку печи.

 

Инструменты и приспособления

 

От наличия нужного инструмента и приспособлений, от правильной организации труда зависит производительность труда, безопасность в работе и качество выполненных работ. Не все инструменты могут быть применены одновременно в печной кладке, в основном это зависит от сложности работ. Необходимый перечень инструмента и его назначение приведены ниже. Многие инструменты можно изготовить своими силами.

 

Инструменты

Печной молоток (рис. 11, а) выполнен из стали и закреплен на деревянной прочной ручке. Состоит из обушка квадратной формы и носка в виде лопаточки-кирочки. Она должна быть острой, что поможет хорошо отесать расколотый кирпич. В середине имеется отверстие для вставки ручки. Молоток служит для раскалывания, околки и грубой тески кирпича, разборки старой печной кладки, забивки гвоздей, прямления проволоки и т. д. Для начинающего печника достаточно одного печного молотка.

Рис. 11. Инструменты для печных работ:

а — печной молоток; б — кирочка; в — кельма; г — ватерпас

Кирочка (рис. 11, б) отличается от печного молотка тем, что оба ее конца (лопаточки-кирочки) острые. Один из концов несколько притупленный и пользуются им для предварительной грубой отески кирпича, другой конец более острый и им выполняют более тщательную и чистую отеску. Изготовляют также из стали с отверстием для крепления ручки.

Кельмы (рис. 11, в) — лопатки с полотнами разной формы. Начинающему печнику достаточно какой-то одной. Форма и размеры зависят от привычки.

Кельма служит для набирания и укладки раствора в печной кладке и срезания его излишков, выдавленных из швов и особенно растворов, содержащих известь или цемент. Многие печники глиняный раствор намазывают на кирпич руками, что часто приводит к травмированию их острыми песчинками или другими посторонними включениями, особенно при применении непросеянного раствора. Поэтому лучше пользоваться кельмой. К тому же ей удобно перемешивать раствор для придания ему полной однородности и густоты. Изготовляют кельму из крепкой листовой стали толщиной 1 мм.

Кисть мочальная необходима для затирки или швабровки поверхности печной кладки. С ее помощью удаляются шероховатости и излишки глиняного раствора и придается поверхности, особенно внутренней, более гладкий вид.

Кроме того, ее применяют для побелки печей и труб клеевыми или известковыми составами. Кисть закрепляют на ручке.

Прави́ло — толстая деревянная линейка, хорошо остроганная, лучше фугованная, длиной от 1500 до 2000 мм, сечением 30x40 мм. Применяют для проверки печной кладки и разбивки формы печей. Если нанести на нее углубленные сантиметровые деления, она заменит метр. Прави́ло желательно содержать в сухом виде, так как, намокая и высыхая, оно коробится, изменяет свою форму и теряет точность.

Для разбивки и проверки размеров печи и печной кладки используют стальной складной метр.

Весок необходим для проверки вертикальности печной кладки и ее размеров с помощью шнура. Это грузик цилиндрической формы, диаметром 15–20 мм, длиной 50–70 мм, с острым нижним концом и тупым верхним, с просверленными двумя отверстиями для закрепления прочного тонкого шнура длиной не более 5–6 м.

Уровень — точно выполненный деревянный, стальной или легкосплавный брусок, который может быть разной длины, со вставленными в него одним или двумя визирами — изогнутыми стеклянными трубочками, заполненными спиртом так, чтобы там был воздушный пузырек. При одном визире уровень применяют для горизонтальной и вертикальной проверки. Короткие уровни при проверке укладывают на прави́ло или приставляют к нему. Обращаться с уровнями надо осторожно, чтобы не сбить и не расколоть визиры. Стальные уровни желательно закрасить масляной краской, предохранив их от ржавления.

Ватерпас (рис. 11, г), часто называемый рейкой-отвесом, является простейшим уровнем. Изготовляют его из двух, точно отфугованных деревянных реек длиной 1000–1500 мм и 500–600 мм. Короткие врезают в длинные прямым шипом строго под прямым углом. Для прочности скрепляют подкосами. Установив ватерпас по уровню, по рейкам проводят риски, по которым вбивают шпильки. Они и будут указателем для веска при правильном положении ватерпаса. Весок на тонком прочном шнуре надевают на шпильки.

Угольник изготовляют из дерева длиной 1000–1200 мм с короткой стороной 500–600 мм. Необходим для проверки прямоугольности рядов кирпичной кладки и разбивки печи на фундаменте.

Деревянное весло применяют для перемешивания различных растворов. Длина его — от 1000 до 1500 мм.

Лопата деревянная в основном необходима для приготовления глиняного раствора (рубки глины). Длина бывает от 1500 до 1750 мм.

Для насыпания и перемешивания вяжущих и раствора, уборки мусора, рытья глины используют стальную лопату.

Нож или цикля для тески изразцов должны быть из крепкой стальной пластинки толщиной 1,5 мм, шириной 20–30 мм и длиной 200–250 мм. Одну сторону хорошо затачивают. Во время тески один острый конец, за который берутся руками, обертывают кожей, резиной или прочной тканью, чтобы не порезать руку.

Стукальце — отрезок круглой стали или трубы длиной 200–250 мм, диаметром 30–35 мм. Служит для нанесения ударов по ножу, заменяя молоток, который неприменим потому, что по ножу можно сделать промах и тем самым расколоть изразец.

Такие инструменты, как скарпель, кувалдочка, точильный камень, рашпиль, применяют по необходимости. Для кладки простых, необлицовываемых печей достаточно иметь печной молоток, кельму, весок, уровень, прави́ло, угольник и метр.

 

Приспособления

Без приспособлений невозможно вести работу. Для работы на высоте нужны подмости, для воды — ведро, для хранения и приготовления раствора — ящики и т. д.

Ящики бывают различных размеров, в зависимости от назначения. Изготовляют их из тонких досок (теса) или любого подходящего материала.

Для приготовления глиняного раствора нужны большие ящики размером 1500х1000х300 мм с четырьмя ручками, чтобы удобнее было их переносить. Для хранения глиняного раствора на рабочем месте можно применять ведро, но лучше ящик размером 800х500х300 мм.

Замачивать кирпич, особенно с применением рамок, лучше в ящике размером 600х300х300 мм или в какой-либо другой высокой емкости.

Сито необходимо для просеивания сухих материалов и раствора. Желательно иметь два сита: одно с ячейками сечением от 1х1 до 1,5х1,5 мм для просеивания песка и сухих вяжущих — цемента и гипса, другое сечением 3x3 мм для просеивания раствора и процеживания глиняного «молока». Сито натягивают на рамку того же размера, что и ящик.

Рис. 12. Приспособления:

а — рамка для переноса и хранения кирпича; б — козелок; в — специальная скамья; г — направляющие стойки

Рамки для подноски кирпича (рис. 12, а) могут быть из деревянных брусков или из стальной проволоки толщиной 5 мм. Размеры рамки 500х250 мм. Их применяют для подноски и хранения кирпича, одновременного смачивания нескольких штук в воде. Кирпич укладывают в рамку на ребро.

Подмости (рис. 12, б) — одно из необходимых приспособлений в работе. Лучше для этой цели изготовить нужное количество козелков высотой 1500 мм с перекладиной на половине высоты, на которую укладывают доски. Наиболее удобной высотой для кладки считается 600–800 мм над полом, то есть можно стоять на полу и выкладывать печь до этой высоты, затем требуются подмости. Подмости должны быть прочными, так как на них создается нагрузка не только от рабочего, но и от материала.

Если невозможно сделать козелки, то ставят стойки, а на них прогоны с прочным настилом.

Специальную скамью (рис. 12, в) с двумя полками, размером 1500х250х500 мм устанавливают на рабочем месте параллельно кладке на расстоянии 500–600 мм от нее. На верхнюю более толстую и прочную полку ставят воду, ящик с раствором, кирпич, мочальную кисть. Более легкая нижняя полка служит только для инструмента. Такое расположение создает определенные удобства в работе.

Направляющие стойки (рис. 12, г) изготовляют из точно отфугованных досок или брусков. В печных работах много времени отнимает проверка кладки по вертикали и горизонтали веском, уровнем, прави́лом, угольником. Если же установить направляющие по углам печи строго по веску и укрепить к полу и потолку планками так прочно, чтобы не сбить их во время работы, не потребуется такой операции, как проверка по вертикали. Если же на стойках разметить ряды кладки, нанеся риски и пропилив их пилой, то можно отказаться от горизонтальной проверки рядов кладки.