Сама функция печи или камина — служить очагом для сжигания различных видов топлива — предполагает использование при их сооружении негорючих материалов.Кроме того, материалы, которые будут соприкасаться с открытым огнем или так или иначе подвергаться более или менее интенсивному нагреванию, должны обладать огнеупорностью и расширяться при повышении температуры. Печи можно сооружать из различных материалов. Существуют, например, сборные печи, складываемые из керамических или бетонных блоков. Однако самыми распространенными являются печи, сложенные из кирпича (рис. 88). Прежде всего нужно сказать о том, что далеко не любой кирпич пригоден для сооружения печи. Не применяется для кладки печей силикатный кирпич, а также дырчатый и щелевой. Запрещается также применять кирпич из старой кладки на известковом растворе. Не стоит использовать и перегоревший малый печной кирпич, который становится хрупким и непрочным. Вообще же кирпич из старой кладки использовать можно. Но при этом его нужно обязательно очистить от раствора и сажи. Следы сажи все равно остаются на боковых поверхностях такого кирпича, как бы вы его ни очищали. Поэтому такой кирпич кладут задымленной стороной внутрь кладки, иначе ржавые пятна сажи проступят на поверхности печи или камина сквозь побелку и штукатурку. Для части кладки используется тугоплавкий огнеупорный кирпич. Из него складывают топливники и облицовку для них. Основную часть печи кладут из красного керамического кирпича нормального обжига. Если по нему слегка ударить молотком, он издает звонкий чистый звук. Дребезжащий звук свидетельствует о наличии трещин. Кирпич первого сорта должен иметь розоватый цвет, ровные поверхности и грани, острые кромки и прямые углы. Размеры такого кирпича — 25 х 12 х 6,5 см. Недожженный розовый кирпич считается вторым сортом. Он имеет меньшую водостойкость и меньшую прочность. Его можно использовать при кладке горизонтальных и вертикальных разделок. Следует помнить, что недожженный кирпич не применяется для кладки дымовых печей. К третьему сорту относится пережженный кирпич темно;коричневого цвета, иногда фиолетового оттенка. Он очень прочен, плохо связывается глиняным раствором, плохо поддается обработке. Его применение возможно при сооружении оснований и фундаментов печей. Перед тем как приступать к кладке, необходимо рассчитать нужное количество кирпича, которое потребуется на кладку печи в целом. Если вам уже известны параметры печи, нетрудно подсчитать это количество, зная, что в 1 м2 кладки содержится 540 штук обычного стандартного кирпича. Если вы используете кирпич от старой печи, которую вы разобрали, его необходимо отсортировать. Для кладки сводов можно использовать клиновой кирпич, размеры которого 23 х 12 х 6,5 х 5,5 см. Малый кирпич (межгорка), сохранившийся от разборки печей, используется для футеровки топливника и кладки массива печи. Если на нем остались следы сажи, его лучше использовать для кладки внутренних перегородок, футеровки топливника или сводов. Целый, очищенный одномерный кирпич можно использовать для кладки любого элемента печи. Следует учитывать некоторую разницу в размерах между обыкновенным, тугоплавким и огнеупорным кирпичом. Кроме того, они обладают разной способностью впитывать воду. Поэтому весь кирпич, кроме огнеупорного, перед кладкой погружают в воду на 1–1,5 минуты. Иначе сухой кирпич, соприкоснувшись с раствором, быстро вытянет из него воду и вяжущая способность раствора значительно снизится. Для связывания кладки из кирпичей в одно целое, а также для получения гладкой прочной поверхности на наружных сторонах печи применяются растворы, приготовленные из смеси вяжущих веществ, воды и заполнителей. Для печных работ применяются только минеральные вяжущие: глина, известь, гипс, цемент. Органические и синтетические вяжущие при сооружении печей не используются. Раствор для кладки печей приготовляют на глиняной основе. Для обычной кладки применяют красную или обыкновенную среднепластичную глину. Если глина слишком жирная, в нее добавляют песок. Если используется тощая, малопластичная глина или суглинок, то добавляют жирную глину. Огнеупорный кирпич кладут на раствор, приготовленный из огнеупорной глины. Кроме глины, для приготовления раствора может быть использована известь. Такие растворы применяют для кладки фундаментов печей, оголовков труб, расположенных выше крыши, на нем выкладывают коренные трубы. Кроме того, известковый раствор применяют для оштукатуривания печей. Следует помнить, что в печных работах используется только гашеная известь. Полученную в результате обжига известняка, ракушечника, мела или доломита известь необходимо погасить, для чего ее насыпают в деревянную емкость слоем (до 15 см) и заливают небольшим количеством воды, непрерывно помешивая при этом деревянной лопаткой. Известь при этом закипит и увеличится в объеме. Для кладки и оштукатуривания печей применяется доломитовая, кальциевая и магнезиальная известь разных сортов. Хранят известь только в сухих помещениях. Свежегашеную известь выдерживают две недели, предохраняя ее от высыхания. При возведении фундаментов и коренных труб печей часто используется бетон, приготовленный на цементной основе. Больше других распространены такие виды цемента, как серый или белый портландцемент, пуццолановый цемент, глиноземистый цемент. Цемент смешивают со щебнем и водой и тщательно перемешивают. После затвердевания такая смесь приобретает особую прочность и долговечность, а также стойкость в отношении грунтовых вод. Из строительного гипса (алебастра), получаемого путем обжига природного гипсового камня при температуре 150–170° C, приготовляют гипсовый раствор, который наносят на горячую поверхность при оштукатуривании печей. Для этого гипсовый порошок серого цвета смешивают с водой. Нужно учитывать, что процесс схватывания гипса протекает очень быстро и длится всего от 6 до 30 минут. Для замедления схватывания в гипсовый раствор добавляют 1,5%;ный раствор животного клея или используют горячую воду, которая затворяет гипс. В качестве заполнителя для растворов используется песок. Первое требование, которое применяется в отношении песка,— он не должен иметь примесей (ила, земли, растительных остатков, извести и т. п.). Можно использовать песок различного происхождения: речной, морской, горный или овражный. Более качественным считается горный песок, поскольку он имеет шероховатые зерна, которые хорошо сцепляются в растворе с глиной. Горный песок наиболее мелкий, что также является преимущественной характеристикой при выборе заполнителя для раствора. Крупный песок бывает с размерами зерен до 5 мм. В печном строительстве используется мелкий песок с размерами зерен до 1–1,5 мм, он позволяет делать очень тонкие (порядка 2–3 мм) швы между рядами. В огнеупорную глину в пропорции 1 : 1 добавляют не обычный песок, а шамот, который изготовляют из той же огнеупорной глины, обжигая ее при температуре 1300–1400° C, и потом измельчают. Все сыпучие материалы перед приготовлением раствора просеивают. Если вы возводите очаг на открытом воздухе, то в качестве декоративно;отделочного материала можете использовать бутовый камень. Он может иметь самую разнообразную форму: бутовая плита, булыжник, колотый или ломаный камень неправильной формы. Изготавливают его из различных горных пород: песчаника, известняка, доломита, гранита. Бутовый камень используется также при сооружении фундаментов печей. Асбестоцементные и керамические трубы могут быть использованы при сооружении дымовых труб, дымооборотов и внутренних каналов. Преимущества асбестоцементных труб в том, что они не подвержены коррозии, выдерживают низкие температуры, не нуждаются в окраске, не имеют швов, прочны и легки. Единственный их недостаток — необходимость утепления, так как они не держат тепло. Выпускаются они диаметром от 125 до 300 мм, длиной до 4 м и имеют толщину стенок от 12 до 20 мм. Керамические трубы значительно короче и могут иметь различную длину — от 350 до 700 мм, диаметром 170–220 мм. Они снабжены раструбами, с помощью которых производится их соединение друг с другом. Изготавливаются они из лучших сортов глины, внутренние поверхности труб делаются глазурованными. Они плохо держат тепло, поэтому их нужно утеплять изоляционными материалами. Применяют керамические трубы для сооружения дымовых труб и воздушных каналов. При сооружении печей применяют также металл различной формы и сечения. Используются стальные полосы, стальные уголки, листовая сталь, кровельная сталь, например, для крепления предтопочных листов. Применяется проволока разного диаметра: для изготовления связей — 6 мм, для крепления дверок — 2 мм. Для обтяжки наружной поверхности печи перед оштукатуриванием применяется металлическая сетка. Асбест листовой и шнуровой потребуется вам для предохранения деревянных частей от возгорания, а строительный войлок — для утепления печи, то есть для снижения теплопроводности. Кроме того, войлок используют для теплоизоляции концов деревянных балок возле дымовых каналов. Кладут войлок и под предтопочные листы, а чтобы сделать его негорючим и уберечь от моли, его вымачивают в жидком глиняном растворе. При сооружении фундамента требуется сделать гидроизоляцию. Ее изготавливают из рубероида или толя, которые представляют собой рулонный картон, пропитанный смолой и обсыпанный песком с обеих сторон. Для гидроизоляции рубероид укладывают на битумных мастиках, а толь — на дегтевых. К совершенно необходимым вещам, о приобретении или изготовлении которых вы должны позаботиться до начала кладки печи, следует отнести и печные приборы. Изготавливаются они из стали или чугуна, причем чугунные считаются лучшими по качеству, поскольку не ржавеют, не коробятся, более долговечны и герметичны. При первом же взгляде на печь нетрудно заметить на ее передней стенке сразу несколько металлических деталей. Прежде всего, это дверки самого различного размера и назначения. Любая дверка состоит из рамки и полотна. Все они должны плотно и надежно закрываться. Для загрузки топлива и выравнивания горящего слоя используют топливную дверку. Регулировать подачу воздуха во время топки можно с помощью поддувальной дверки. Чтобы предохранить отверстие для чистки дымоходов от золы и сажи, существует прочистная дверка. Из кровельной стали изготавливают чистки;коробочки, которые прикрепляют к рамкам дверок и печной кладке. Дверки, особенно топочные, постоянно подвержены действию высокой температуры. Поэтому перед установкой рамки дверок покрывают с двух сторон огнеупорным лаком, а также оборачивают асбестовым шнуром, после чего вставляют в кладку. Помните, что не следует закреплять дверки проволокой, поскольку она очень быстро перегорит, а дверка повиснет на одной петле или отвалится совсем. Кроме дверок, существуют задвижки, состоящие, как правило, из рамки и движка, выполненных из чугуна. Движок свободно перемещается в пазах рамки. Задвижку устанавливают в печах для того, чтобы с ее помощью перекрывать дымовую трубу после топки печи, иначе «жар в трубу уйдет». В отопительно;варочных печах их применяют для переключения дымовых каналов. Дымовую трубу перекрывают также вьюшками, которые ставят вместо задвижек. Можно использовать и те и другие одновременно. В таком случае вьюшку помещают выше задвижки по дымовому каналу. Диаметр отверстия во вьюшке — от 15 до 23 см. Они могут быть как простыми, так и поворотными. Духовой шкаф сваривают из листовой стали, огнеупорными лаками или эмалями покрывают его поверхность снаружи. Шкафы могут быть различного размера, чаще других используются шкафы со следующими габаритами: 52 х 38 х 34; 50 х 30 х 30; 45 х 36 х 3045 х 42 х 30 см. В непосредственной близости от топливника или за духовым шкафом располагают водогрейную коробку (рис. 89). Для ее изготовления используют нержавеющие материалы. Часто для повышения надежности водогрейную коробку вставляют в стальной футляр. Для кухонного очага применяют чугунную плиту или чугунный верхний настил. Плита может быть цельной, с одной или двумя конфорками, может быть составной. Плиту кла- дут обычно так, чтобы большая конфорка находилась над топливником. Чтобы избежать обкалывания того слоя кирпича, на который уложена плита, его обделывают стальным уголком. Так же как и дверки, колосники, или колосниковую решетку, изготавливают из чугуна. Промежутки в решетке должны располагаться вдоль топливника, а сам колосник помещается над поддувалом. Колосники промышленного производства имеют стандартные размеры нескольких модификаций. Они выпускаются длиной 47, 33 и 25 см, в зависимости от вида топлива различаются размерами: для угля — 35 х 20,5 и 30 х 20,5 смдля дров — 12 х 14; 14 х 18; 25 х 18; 25 х 2530 х 25 и 33 х 25 см. Заслонки изготавливаются как из стали, так и из чугуна. Ими закрывают устье печи. Куски трубы, плотно закрытые крышкой, которые вставляют в один из дымовых каналов вверху печи, называют розетками. Нужно запомнить, что открывают розетки только после того, как топка печи завершена, во время топки их необходимо держать закрытыми. Предтопочный лист, как уже говорилось, укладывается на войлок, смоченный глиняным раствором, или на асбестовый лист. Размеры предтопочного листа — 70 х 50 см. Он крепится штукатурными гвоздями к полу. Следует помнить, что перед укладкой войлок нужно как следует просушить, иначе в нем может образоваться домовой гриб. В облицовочных работах используют фактически любой облицовочный материал. Это может быть камень самой различной, в том числе и неправильной формы, кирпич целый или разбитый на половинки, керамическая плитка, изразцы, штукатурка, различные цветные металлы, дерево, мрамор, кровельная черепица, половая плитка, листы асбеста и т. д. Использование того или иного вида облицовочного материала зависит от вашего вкуса и от общего интерьера помещения, в котором сооружается печь или камин.
Раствор для кладки Для кладки печей применяют глиняный раствор, приготавливать который можно несколькими способами. Главное требование — чтобы застывший раствор не трескался и не выкрашивался. Вообще, вы должны помнить, что во многом качество сложенной вами печи будет зависеть от качества глиняного раствора, от толщины швов между рядами кладки. Приготовленный вами раствор не должен быть слишком жирным или, другими словами, очень пластичным. Для кладки применяют растворы средней или нормальной пластичности, которые не трескаются при высыхании, мало усаживаются, прочно связывают кирпичную кладку и не разрушаются при температуре 100° C. Жирный раствор, несмотря на то что он разравнивается по кирпичу ровным слоем и без разрывов, не годится для кладки печей, потому что дает очень сильную усадку во время обжига печи, к тому же прилипает к рукам в процессе работы. Раствор тощий или малопластичный, не дающий усадки во время обжига, тоже не применяется, так как после высыхания он легко высыпается из швов кладки. Прежде чем готовить раствор, вам нужно иметь необходимые для него материалы: глину, песок, воду. Вода, используемая для приготовления раствора, не должна содержать частиц ила, иметь затхлого запаха и должна быть очень слабо минерализована. Чем больше в воде растворено минеральных солей, тем больше вероятность появления на поверхности печи грязных пятен, которые проступают даже через многослойную побелку. Традиционно использование для кладки дождевой воды, хотя собрать ее в достаточном для кладки количестве не так уж просто. Мелкий горный песок очищают от растительных остатков и гравия с помощью сита, имеющего ячейки 1,5 х 1,5 мм. Применение такого песка позволит вам получить тонкий шов кирпичной кладки. Сколько вам потребуется песка, зависит от того, какого качества глину вы будете использовать для приготовления раствора. Опытному мастеру;печнику не составит большого труда определить качество глины. Для этого ему достаточно растереть ее между пальцами. Если же вы не можете назвать себя достаточно опытным специалистом в сооружении печей, советуем воспользоваться одним из известных методов проверки качества глины. Один из способов основан на способности глины разной пластичности по;разному осаждаться на деревянной поверхности. Налейте в ведро 10 л воды и добавляйте глину до получения раствора сметанообразной консистенции, помешивая его оструганной деревянной дощечкой. Если на дощечке окажется очень толстый слой глины, значит, раствор слишком пластичный и требует добавления песка. Песок в такой раствор добавляют небольшими порциями (по одной литровой банке на ведро раствора) до тех пор, пока раствор не приобретет нормальную пластичность. Нормальной считается пластичность, при которой слой налипшей на дощечку глины достигает 2 мм и прилипает к ней отдельными сгустками. Если раствор малопластичный, он покроет дощечку тонким слоем, не превышающим 1 мм. Другой способ основан на механическом испытании высохшего раствора. Глину очищают от крупных частиц и отмеряют литровой банкой пять порций. Если глина среднепластичная, песок добавляют в следующих пропорциях: первую порцию оставляют без песка, вторую смешивают с 1/10 частью банки песка, в третью добавляют 1/4, в четвертую — 3/4, в пятую — полную банку песка. Если у вас имеется жирная глина, песок смешивают с ней в других пропорциях: первую также оставляют, во вторую добавляют половину банки песка, в третью — полную банку, в четвертую — полторы банки, в пятую — две банки песка. Когда вы перемешаете глину с песком, добавляйте в каждую порцию воду до тех пор, пока раствор не начнет хорошо разминаться пальцами и перестанет прилипать к рукам. После этого скатайте из раствора каждого вида по пять шариков небольшого диаметра, примерно 5 мм. По два шарика из каждой порции используйте для того, чтобы сделать из них лепешки толщиной примерно 2–3 мм. Оставьте все это сушиться на 8–12 суток на полу, проследите только, чтобы в помещении, где вы проводите испытание глины, не было сквозняка, иначе полученные вами результаты не будут отражать реального качества используемой вами глины. Когда шарики высохнут, приступайте к испытаниям. Для этого бросайте поочередно шарики и лепешки на пол примерно с метровой высоты. Пригодным считается раствор, шарики и лепешки из которого не растрескиваются и не рассыпаются после такого падения, а лишь покрываются по краям незначительными мелкими трещинками. Особенно легко отличить жирный раствор от тощего. Лепешки из жирного раствора без всякого падения, лишь при высыхании, образуют заметные трещины по краям. Напротив, шарики из тощего раствора вообще не растрескиваются, но при падении на пол они рассыпаются. Шарики из раствора используются и в другом методе определения качества глины. Шарики кладут на гладкую доску, накрывают еще одной доской и надавливают на верхнюю доску. Сразу после нажатия шарики из тощей глины рассыплются на куски. На шариках из нормальной глины лишь после нажатия на треть их диаметра образуются мелкие трещины. Шарики из жирной глины трескаются при нажатии на половину их диаметра. Глиняный раствор можно проверить и с помощью изготовленных из него глиняных жгутов. Жгуты длиной 15–20 см и диаметром примерно 1–1,5 см раскатывают из глины и растягивают, обернув вокруг круглого деревянного цилиндра диаметром 5 см. Плавное и постепенное растяжение без трещин свидетельствует о том, что жгут изготовлен из жирной глины. Жгуты из нормальной глины обрываются в тот момент, когда их толщина уменьшается на 15–20% от первоначального диаметра. При этом жгут покрывается мелкими трещинками. Быстрый, неровный обрыв и обилие крупных трещин говорят о наличии тощей глины. До приготовления раствора песок и глину нужно отмерить в необходимых вам пропорциях и просеять их через сито. Способов приготовления растворов существует также несколько. Способ первый За сутки до начала кладки замочите глину, затем добавьте в нее столько воды, чтобы образовавшаяся жидкость имела густоту сливок. На поверхность при этом всплывут примеси, а камни осядут на дно. Процедите раствор через сито и добавьте песок. После тщательного перемешивания на поверхности раствора не должны появляться лужицы жидкой глины. Если они все же появляются, добавьте еще песка и вновь тщательно перемешайте. Способ второй В том случае, если в глине совсем нет камней и крупного песка, в нее добавляют необходимое количество просеянного мелкого песка и примерно одну четверть объема воды. Способ достаточно простой, но требует особо тщательного и даже кропотливого перемешивания песка и глины. Способ третий Этот способ основан на использовании ящиков специальной конструкции, оборудованных сетками для процеживания и заслонками для выпуска глины. Ящики располагают таким образом, чтобы глина имела возможность перетекать из верхнего в нижний самотеком. В верхний ящик засыпают глину и с избытком заливают ее водой. Полученную смесь размешивают, после чего открывают заслонку первого ящика, глина при этом стекает на сетку второго ящика. Когда глина осядет на его дно, в нем также открывают заслонку и опускают глину в третий ящик, в котором уже приготовляют глиняный раствор, для чего добавляют песок в соотношении с глиной 1 : 2. Способ четвертый Это, собственно, даже и не способ, поскольку отличается он только составом компонентов и пропорциями. Для изготовления раствора для кладки огнеупорного кирпича смешивают огнеупорную глину с шамотом в соотношении 1 : 1, затем добавляют воду (четверть объема глины) и тщательно размешивают. Глиняный раствор должен иметь густоту примерно такую же, как у сметаны, не растекаться на лопате и хорошо с нее сползать. Густоту раствора можно регулировать уже в процессе работы, прямо на рабочем месте, добавляя воду небольшими порциями и размешивая. При необходимости прочность глиняного раствора можно повысить с помощью солевых или цементных присадок. Соль необходимо добавлять в пропорции 100–250 г на ведро раствора, а цемент — 3/4 л на ведро. Цемент предварительно затворяют водой до густоты сметаны, затем добавляют в раствор, а соль просто растворяют в воде. Следить за качеством раствора необходимо по той простой причине, что только пластичный раствор обеспечит плотное сцепление кладки, заполнив все неровности кирпича, что обеспечит шву плотность и газонепроницаемость. Советуем заранее определить, сколько раствора вам понадобится для кладки, и запастись необходимыми материалами в нужном количестве. Исходить можно из следующего расчета: на 100 штук кирпича при кладке плашмя и толщине швов в 5 мм расходуется не менее 20 л раствора. Если вы кладете русскую печь, расход раствора окажется больше на 15–20%. Используется в процессе сооружения печей и цементный раствор. Процесс его приготовления мало чем отличается от обычной строительной технологии. Отмеряют нужное количество песка и добавляют в него пропорциональное количество цемента. После этого тщательно перемешивают, стараясь, чтобы не оставалось так называемых непромесов, в которых содержится не смешанный с песком цемент. Непосредственно перед использованием смесь заливают водой до рабочей густоты, то есть до такого состояния, когда раствор не сползает с лопаты, но в то же время достаточно подвижен — без особого напряжения выжимается из шва кладки. Соотношение песка и цемента зависит от используемой вами марки цемента и может колебаться от 1 : 3 до 1 : 9 (в данном случае указываются весовые части, а не объемные). Время схватывания цементного раствора невелико, поэтому долго его в приготовленном виде не хранят. Быстро схватывающийся раствор можно приготовить из цемента, известкового молока и песка. Соотношение компонентов (цемент — известь — песок) в таких известково;цементных растворах может быть разным: 1 : 2 : 16; 1 : 1 : 9; 1 : 1 : 6. Кроме того, для оштукатуривания часто применяются глиняные (1 часть глины + 0,5 части песка) и известково;глиняные (1 часть глины + 1 часть извести + 3 части песка) растворы. Однако штукатурка при работе с таким раствором получается непрочной. Для повышения прочности применяют так называемые армированные растворы (с добавлением асбеста). Можно предложить следующие пропорции для таких растворов: — глина — 1 часть, песок — 2 части, известковое тесто — 1 часть, асбест — 0,1 части— глина — 1 часть, песок — 2 части, цемент — 1 часть, асбест — 0,1 части— гипс — 1 часть, песок — 1 часть, известковое тесто — 2 части, асбест — 0,2 части. Технология приготовления таких растворов не отличается оригинальностью. Песок, асбест и цемент, если он входит в состав, смешивают в сухом виде. Глиняное или известковое молоко приготавливают заранее. Затем вливают его в сухую смесь и перемешивают до получения однородной массы. Чтобы приготовить раствор с применением гипса, известковый раствор (песок, асбест и известковое молоко) разводят отдельно, гипс разводят тоже отдельно в другой емкости, в которую потом добавляют известковый раствор до получения сметанообразной массы. Нужно помнить, что такой раствор относится к быстрозатвердевающим, поэтому использовать его нужно в течение 4–5 минут с момента приготовления. Не стоит готовить большее количество этого раствора, чем то, которое вы в состоянии израсходовать за указанное время.
