Текст книги "Ремонт кирпичных печей своими руками"

Игорь Исайчев
Ремонт кирпичных печей своими руками

В связи с бурным развитием дачного и загородного строительства интерес настоящих и будущих домовладельцев к отопительным приборам, в том числе и кирпичным печам, не только ни ослабевает, а из года в год стабильно растет. Однако, несмотря на то, что построенная с точным соблюдением технологий и из качественных материалов печь должна без особых проблем функционировать не менее полувека, часто в силу различных причин объективного и субъективного характера она начинает разрушаться значительно раньше, чем выработает положенный ресурс.

Подобные проблемы, как правило, преследуют печи, изготовленные в восьмидесятых-девяностых годах прошлого века из-за того, что, помимо солидного возраста отопительных приборов, имевшийся в тот период дефицит строительных материалов не оставлял печникам особого выбора и они строили из того, что фактически могли добыть.

Наиболее распространенными дефектами кирпичных печей, возникающих в процессе эксплуатации, являются следующие: растрескивание швов с частичным, либо полным высыпанием кладочного раствора; растрескивание, либо полное разрушение кирпичей, из которых выстроено тело печи; тепловая деформация, расшатывание, либо выпадение печных приборов.

Нарушение герметичности топливника, варочных поверхностей и конвективных (дымовых) каналов за счет подсоса паразитного холодного воздуха приводит не только к заметному снижению эффективности и повышенному дымлению печи, но и, самое важное, значительно повышают риск возникновения пожара вследствие случайного искрообразования или выброса пламени через образовавшиеся щели.

Фото 1

Безусловно, в идеале для ремонта поврежденного отопительного прибора следует привлекать специалиста-печника, но далеко не всегда наши возможности совпадают с нашими желаниями. Именно поэтому в этом пособии подробно изложены способы устранения наиболее распространенных повреждений кирпичных печей, с тем, чтобы любой, обладающий даже минимальными строительными навыками домовладелец, в случае невозможности по каким-либо причинам привлечения для ремонта профессионального печника, сумел самостоятельно восстановить функционирование своего отопительного прибора.

Материалы, применяемые для ремонта

Для того чтобы провести ремонт в первую очередь нужно определиться с материалами, которые будут применяться для его осуществления. Понадобятся: кирпич, кладочная смесь, жаростойкие базальтовые материалы, печные приборы (колосник, дверки зольника и топливника, прочистные дверки, варочный настил) взамен пришедших в негодность.

В стенки печи, в местах, где не имеется непосредственного контакта с огнем, укладывают исключительно полнотелый керамический кирпич, он же рядовой, либо строительный. Тут есть смысл развеять устойчивый миф о так называемом "печном кирпиче". Специального "печного кирпича" не существует в природе, если не считать за него промышленный жаростойкий шамотный кирпич, который способен выдерживать температуру свыше 1800 °C. Что же касается керамического кирпича, то для печного строительства и в том числе ремонта, используется, еще раз подчеркну, исключительно полнотелый кирпич без видимых повреждений – сколов, щербин и особенно трещин. В печном строительстве прочностные характеристики, то есть цифра то 75 до 500, идущая после литеры "М", и обозначающая нагрузку в килограммах на квадратный сантиметр, выдерживаемую кирпичом до полного разрушения, не столь важна. Для ремонта печи, впрочем, как и для строительства, вполне допустим кирпич марки М-75, лишь бы он был достаточно качественно изготовлен и не имел дефектов в виде трещин. При ремонте топливника, то есть той части, где происходит непосредственное сгорание дров, используется жаростойкий шамотный кирпич.

В настоящее время на рынке представлено достаточное количество готовых глинопесчаных смесей от различных производителей. Использование глинопесчаного раствора кустарного изготовления не рекомендуется, так как имеется много особенностей его подготовки. В случае нарушения технологии приготовления кустарного раствора из глины, неправильного подбора фракции песка или нарушения пропорций, раствор не будет иметь необходимой прочности, что приведет к преждевременному разрушению отопительного прибора и проведенный ремонт потеряет всякий смысл.

Общей чертой глинопесчаных растворов, изготовленных как производственным, так и кустарным способом, является жесткое требование к толщине кладочного шва, который для керамических кирпичей вне топливной зоны не должен быть более 5 мм. На самом деле подобные характеристики шва не являются неким форсом укладывающего кирпич печника, а обязательным технологическим требованием. Дело в том, что глинопесчаный раствор используется в печном строительстве исключительно потому, что он имеет одинаковый коэффициент теплового расширения с кирпичом, а шов толще 5 мм значительно теряет в прочности при нагреве.

Однако в случае ремонта далеко не всегда удается обеспечить требуемую толщину шва. Поэтому смесь "ПлитонитСуперкамин Термокладка", производимая компанией "Плитонит", в реале допускающий швы толщиной до 15 мм, наиболее подходит для целей ремонта. В пользу "Термокладки" говорит еще и то, что в отличие от глинопесчаных растворов, время полного высыхания которых, в зависимости от температурных условий, доходит до месяца, изделия, сложенные на этом растворе можно эксплуатировать уже через 10 дней.

Совсем недавно известный производитель печных смесей из г. Боровичи выпустил на рынок новый продукт: огнеупорную смесь для ремонта топочных камер печей Firepropf Оптима. Особенностью этого продукта, по утверждению производителя, является то, что новую смесь можно использовать и при отрицательных температурах окружающего воздуха, до – 5 °C, в отличие от всех остальных, которые применяются исключительно при положительной температуре.

Из печных приборов чаще всего страдают подвергаемые максимальной тепловой нагрузке колосники, а также варочные настилы и дверки топливника. К сожалению, низкое качество отечественного чугуна зачастую приводит не только к короблению этих изделий, но и к полному разрушению.

Фото 2

Дверки из отечественного литья в большинстве своем не обладают необходимой герметичностью, что при топке приводит к поступлению в топливную часть излишних объемов холодного воздуха, снижающего коэффициент полезного действия печи.

Однако справедливости ради следует отметить, что в последнее время наметился некоторый прогресс в повышении качества изготовления топочных дверок. В частности, основной поставщик российского чугунного печного литья завод "Литком", расположенный в городе Рубцовск, наладил производство герметичных топочных дверок, комплектуемых жаростойким стеклом, по своим параметрам близким к импортным изделиям. Тем не менее, практикующие печники все же предпочитают работать с печными приборами финских фирм SVT и Pisla, на сегодняшний день оптимальными по соотношению характеристик цена-качество.

Для защиты сгораемых конструкций зданий, применяются термостойкие базальтовые материалы, широкий спектр которых предлагает компания Rocwool, например, таких как плиты FIAR BATTS, в том числе и в фольгированном варианте, маты WIRED MAT, температурный предел которых до начала разрушения составляет +750 °C, а также плиты CONLIT 150, способные выдерживать воздействие открытого огня (свыше +1000 °C) до 240 минут. Для обеспечения компенсации термического расширения металлических закладных в теле печи раньше применялся асбест, но в силу его канцерогенности в настоящее время вместо асбестосодержащих материалов используют базальтовый картон БВТМ толщиной от 5 до 10 мм.

Фото 3.

Фото 4.

Виды ремонта

В зависимости от характера и сложности работ различают след виды ремонта: текущий, средний и капитальный.

Текущий ремонт охватывает мелкие работы, не допускающие никакого отлагательства, и к нему относятся: укрепление исправных, но расшатавшихся печных приборов; замена колосников; заделывание трещин; побелка; устранение завалов в дымоходах; замена варочных настилов; духовок и водогрейных коробок; замена предтопочного листа; замена стальных патрубков подключения печей к дымоходам.

Средний ремонт – это более сложные работы, требующие большего количества времени на выполнение, но не менее срочные. Например: небольшая перекладка частей печи, топливников, дымоходов, перекрытий трубы; окраска футляров печей и т. д. Средний ремонт может занять до 3–5 дней и требует прекращения использования печи на это время.

Капитальный ремонт и переустройство печей – это сложные работы, охватывающие не менее одной четверти от полного объёма работ, связанной с коренной переделкой печи. К такому ремонту относится замена футеровки топливника, перекладка системы дымоходов, коренной трубы, реконструкция печи при переводе на другой вид топлива. Капитальный ремонт занимает продолжительное время и его следует проводить исключительно в теплое время года.

Технология ремонта

Устранения растрескивания швов

Перед тем, как приступать к заделыванию трещин в швах, желательно разобраться, из-за чего они образовываются. Если печь имеет солидный возраст и выкладывалась на кустарно изготовленном глинопесчаном растворе, то, вероятнее всего от времени и длительного воздействия высоких температур он просто потерял свои свойства. Однако не исключено, что печь слишком интенсивно эксплуатируется в силу малой производительности для обогреваемого помещения и возникает так называемый «эффект перетопа». Либо, в теле печи имеются металлические закладные: опорные уголки, стальные полосы, вмонтированные в кирпичную кладку без учета термического расширения металла. Таким же образом могут рвать кладку дверки топливников и варочные настилы, установленные вплотную к кирпичу. К растрескиванию швов приводит и неравномерный прогрев отдельных частей печи из-за конструктивных ошибок при постройке. Зачастую у печи имеется целый комплекс проблем, которые, в конечном итоге и ведут к появлению трещин. Соответственно, прежде чем ликвидировать растрескивание нужно установить и устранить его причину, и лишь потом браться за ремонт, иначе усилия и материалы будут потрачены зря.

Порядок устранения трещин в кладочных швах следующий: первым делом печь протапливается, чтобы трещины, вследствие теплового расширения кирпича, стали максимально широкими. Затем из треснувших швов удаляется раскрошившийся раствор. Для этой операции очень хорошо подходит полотно для ножовки по металлу. Для удобства пользования один конец полотна заматывают изоляционной лентой, изготавливая импровизированную рукоятку. Доступная поверхность кирпича тщательно очищается, после чего промывается мокрой поролоновой губкой для того, чтобы окончательно удалить пыль и остатки старого раствора. А перед тем как в расчищенные швы закладывать свежий раствор, кирпич обильно проливается водой, так, чтобы мокрой (не влажной, а именно мокрой!) стала вся поверхность, с которой будет этот раствор контактировать. В противном случае, если влаги будет недостаточно, гигроскопичный и к тому же нагретый кирпич очень быстро "высосет" воду из кладочного раствора, что опять же приведет к его растрескиванию после окончательного высыхания.

Как уже упоминалось, для целей ремонта наиболее подходит кладочная смесь "Плитонит Термокладка", имеющая в своем составе специальные водоудерживающие добавки. Однако в торговле эта смесь представлена только в мешках по 20 кг, что не всегда удобно, особенно при небольшом локальном ремонте. Видимо поэтому недавно компания выпустила на рынок новый продукт: "ПлитонитСуперкамин Терморемонт" в развеске по 5 кг.

Фото 5.

С печным раствором гораздо удобнее работать не большим мастерком каменщика, а значительно меньшей по размеру кельмой штукатура, изготовленной из нержавеющей стали, с шириной рабочей плоскости 60 мм.

Фото 6.

После того, как поверхность кирпича будет подготовлена, следует приготовить необходимое количество кладочного раствора. Для целей ремонта, как правило, нет необходимости разводить большие объемы. Обычно достаточно четверти хозяйственного двадцатилитрового пластикового ведра. Раствор готовят в соответствие с инструкциями производителя, указанными на упаковке. При этом следует помнить, что если для последующего применения в большинство глинопесчаных растворов после высыхания в емкости достаточно добавить необходимое количество воды, то готовый раствор «Плитонит» годен лишь четыре часа.

Способ приготовления кладочного раствора из сухой смеси незамысловат. Совсем малые количества можно перемешать и вручную с помощью кельмы. Но, обычно, для смешивания сухой фракции с водой используется электродрель с насадкой-миксером.

Доведенный перемешиванием до состояния густой сметаны готовый раствор, так, чтобы он не прилипал и свободно сходил с рабочей плоскости кельмы, тыльной стороной этой рабочей поверхности вдавливают в расчищенную и обильно смоченную полость шва.

Фото 7.

Затем, когда шов при помощи этого приема заполняется, ребром кельмы необходимо максимально уплотнить раствор до той степени, чтобы металл практически не погружался в глубину шва. Этот прием у печников называется «чеканить» шов. Таким образом раствором заполняются все расчищенные полости, а его излишки смываются с кирпича поролоновой губкой. После окончания работы печь просушивается столько времени, сколько рекомендует производитель кладочной смеси.

Фото 8.

Замена кирпичей

Постоянные термические нагрузки со временем неизбежно разрушают кирпичи, из которых сложена печь. Как правило, кирпичи лопаются в зоне конвективных (дымовых) каналов, где подвергаются максимальной нагрузке и, само собой, выгорают в топочной части.

Фото 9.

Замена разрушенного кирпича в теле печи производится следующим образом: предварительно убедившись, что после изъятия из кладки подлежащего замене кирпича не разрушиться целостность конструкции, из швов удаляют старый раствор, таким же способом, как и при ремонте трещин. Если же заменяемый кирпич является опорным, то следует предварительно позаботиться о дополнительной страховке кладки.

Фото 10.

Когда старый раствор удален, необходимо аккуратно, без излишней силы, так, чтобы не повредить окружающую кладку, легкими постукиваниями резиновой киянки раскачать кирпич, затем, при достаточной ширине шва, развернуть его вокруг своей оси и вынуть. Если же шов не позволяет кирпич развернуть, в любом случае его нужно сдвинуть, но таким образом, чтобы он не упал внутрь канала, а затем, зацепив крючком из твердой проволоки или подобным инструментом, извлечь из кладки.

После того, как все дефектные кирпичи извлечены, поверхности образовавшихся в теле печи полостей тщательно зачищаются (в противном случае отслоившиеся остатки старого раствора критично ухудшат прочность нового шва) и обильно смачиваются. Подготовленный к замене кирпич увлажняется путем опускания в емкость с водой, а при необходимости (в жаркую погоду или при высокой температуре в помещении) предварительно замачивается. Перед укладкой кирпич обильно покрывается раствором по обоим ложкам и тычкам (плоская и широкая сторона кирпича называется ложковой, а торцы кирпича – тычками), после чего аккуратно, чтобы не сорвать раствор с кирпича, вставляется в подготовленную полость. Затем швы чеканятся и замываются, после чего печь просушивается то время, которое указывает на упаковке производитель используемого для ремонта раствора.

Замена печных приборов

При продолжительной эксплуатации печи чаще всего происходит прогорание колосников, расшатывание, либо выпадение дверок топливника, а также коробление и растрескивание варочных настилов.

Проще всего меняются колосники. Из топливной части извлекается пришедший в негодность колосник и на его место устанавливается новый, идентичный старому по габаритам. Однако при установке колосник нужно правильно позиционировать: конусообразные щели для золы следует располагать широкой частью кверху. И еще нельзя забывать, что изготовленный из металла колосник обязательно будет расширяться при нагревании и в месте посадки ему необходимо оставить не менее 5 мм свободного пространства.

Фото 11.

До последнего времени проволочные скрутки, заложенные в швы, являлись наиболее распространенным способом крепления топочных дверок и дверок зольника. Но, если дверки зольника практически не подвергаются регулярной тепловой и механической нагрузке, то они, как правило, крайне редко выпадают из мест крепления и получают иные повреждения в отличие от топливных дверок.

В процессе повседневной эксплуатации печи, а особенно при небрежном отношении к дверце топливника (забивании внутрь топливника неподходящих по размеру поленьев, перекаливании при слишком интенсивной топке и иных негативных действиях) происходит постепенное вытягивание крепежной проволоки. Стоит же скрутке обнажиться, то под воздействием открытого пламени ничем не защищенная проволока, в конце концов, неизбежно перегорает и дверка в лучшем случае начинает шататься, а в худшем выпадает. Эта неприятность зачастую сопровождается и частичным, либо полным обрушением кирпичной перемычки над дверкой.

Фото 12.

Кроме крепления печных приборов на проволочные скрутки, существует еще ряд способов их установки. В частности, на тонкостенные нержавеющие и, соответственно значительно более жаростойкие, чем обычные, из черной стали, уголки, а также на кляммеры из стальной перфорированной ленты. Исходя из того, что нержавеющие уголки весьма недешевы, да и крепление на них дверок требует определенных навыков, для целей ремонта более актуален способ установки на кляммерах.

Фото 13

Кляммер, или проще говоря, обычная полоса из свободно продающейся в строительных магазинах стальной ленты (Фото 13), которая крепится короткими, соотносимыми с толщиной рамки дверки, саморезами, либо, что, на мой взгляд, более удобно, заклепками, диаметром 4–5 мм.

Фото 14.

При креплении ленту-кляммер нужно максимально сдвинуть к обращенному внутрь топливника обрезу рамки. В противном случае после установки печного прибора она будет выступать из внешней части шва.

Швы, в которые будут вставлены кляммеры, тщательно вычищаются от старого раствора и промываются.

Фото 15.

Фото 16

При установке дверки кляммеры заводятся в расчищенные швы (Фото 16), а сам печной прибор фиксируется, как правило, стопкой сложенных друг на друга кирпичей.

Фото 17.

Затем швы чеканятся до максимального наполнения и тщательно замываются. Пользоваться печью после установки дверки можно после полного высыхания раствора за время, определяемое производителем смеси.

Фото 18.

Не следует забывать о том, что топливная дверка, как и колосник, изготовлена из металла, который расширяется при нагревании. Соответственно, при установке дверки, с боков и сверху необходимо предусматривать не менее 5 мм пространства до кирпича, для герметичности заполняемого базальтовыми материалами.

В случае критичного разрушения или выпадения кирпичей перемычки над дверкой их следует заменить с установкой в середине перемычки так называемого "замкового" кирпича, хорошо видного на Фото 17. Такой способ кладки, когда кирпич обрезается на 45 градусов по тычкам и в качестве клина или «замка» вставляется между предварительно подрезанными соседними кирпичами, значительно усиливает перемычку, не позволяя ей разрушиться даже в случае высыпания связующего кирпичи раствора.

Замена варочного настила так же как и замена колосника, как правило не вызывает особых затруднений. Однако и в этой, на первый взгляд совсем несложной операции, есть ряд нюансов. Первое – варочному настилу, как колоснику, топливной дверце, впрочем, как и практически любому металлу в теле кирпичной печи, необходимо оставить не менее 5 мм свободного пространства на терморасширение. Второе – герметизировать щель между настилом и кирпичом кладочным раствором, как зачастую делают большинство владельцев печей, бессмысленно. Застывший и потерявший эластичность раствор при регулярных циклах расширения-сжатия настила в процессе эксплуатации печи неизбежно разрушится и высыплется. Поэтому герметизацию следует проводить путем набивки полостей жаростойкими базальтовыми материалами.

Фото 19.

Третье – варочные настилы отечественного производства, особенно сплошные, без конфорок, не отличаются особой прочностью и зачастую трескаются даже после нескольких топок. Поэтому, несмотря на более высокую стоимость, предпочтительнее устанавливать варочные настилы зарубежных, в частности, финских производителей.

Для удаления сажи из конвективной системы, или, иными словами, системы дымооборотов, в теле печи в обязательном порядке должны быть предусмотрены специальные технологические отверстия, называемые прочистными, в которые устанавливаются прочистные дверки. В идеале: на каждый дымооборот предусматривается своя прочистная дверка. Однако в процессе кладки печи, в силу различных причин, их могут либо не сделать, либо сделать недостаточное количество, тем самым усложняя или делая вовсе невозможным чистку отопительного прибора.

К слову, отложение сажи в дымооборотах и дымоходе, помимо значительного ухудшения тяги и критичного понижения КПД за счет снижения теплопередачи от нагретых газов кирпичу, существенно повышает опасность пожара, так как сажа при определенных тепловых режимах имеет свойство вспыхивать и гореть с очень высокой, более 1000 °C температурой.

Фото 20.

Правила пожарной безопасности требуют проводить очистку конвективной системы печи минимум два раза в год – в начале и в конце отопительного сезона.

Перед тем, как устанавливать прочистную дверцу, необходимо определить, где расположен дымовой канал. В случае если это невозможно сделать путем визуального осмотра, то канал придется искать. Для этого на дрель устанавливается тонкий, не более 4 мм в диаметре и длиной более 120 мм (ширина кирпича) бур по бетону, которым в режиме сверления (ударный режим может повредить кирпич) в месте предполагаемого размещения дымового канала протыкаются швы до тех пор, пока бур не провалится в пустоту. После того, как границы канала определены, подготавливается отверстие под установку прочистной дверки путем изъятия кирпичей из кладки, способом, аналогичным применяемому при замене дефектных кирпичей.

Фото 21.

В случае если при установке прочисткой дверки требуется удалить половину кирпича, то линию будущего откола сначала рассверливают несколькими отверстиями, а затем отбивают ненужную часть с помощью зубила.

Фото 22

Что касается самих прочистных дверок, то на рынке представлены в основном более дешевые дверки отечественного производства, в подавляющем большинстве производства города Рубцовск (Фото 22), а также импортного, в основном финского производства.

Фото 23.

Приходится отметить, что, несмотря на более низкую цену изделий Рубцовского завода, они не обладают одним из, пожалую, основных качеств, которым должна обладать прочистная дверка – герметичностью. Поэтому, все же, предпочтительнее устанавливать прочистные дверки импортного производства.

Фото 24.

Тем не менее, вне зависимости от того, какая прочистная дверка установлена, – импортная или отечественная, – ей совсем не помешает дополнительная герметизация, так как холодный паразитный воздух, как уже упоминалось выше, значительно снижает КПД печи и может привести к дымлению. Сделать же прочистное отверстие герметичным совсем несложно. Для этого нужно вырезать из плотного базальтового картона, типа CONLIT 150, прямоугольник точно по размеру прочистки, через небольшие отрезки стальной ленты продеть сквозь него мягкую проволоку, завязав ее в петлю, за которую впоследствии эту заглушку можно свободно извлечь, а затем вставить ее в прочистное отверстие. Главное, чтобы заглушка входила плотно и герметично закрывала прочистку.

Фото 25.