Текст книги "Печи и камины своими руками"

Инструменты, необходимые для кладки печи

Лопата штыковая – для устройства котлована под фундамент.

Лопата совковая – для приготовления цементно-песчаной смеси и кладочного раствора.

Ножовка и молоток – для изготовления опалубки фундамента.

Металлическое корыто или деревянный ящик с плотно пригнанными досками – для приготовления растворов.

Лист фанеры (бойка) размером около 150×150 см – для приготовления сухих смесей (цемент с песком; цемент с известью и песком).

Ведро – для воды и переноски (при необходимости) раствора.

Сито с ячейками 1×1 мм – для просеивания цемента.

Сито с ячейками 2×2 мм – для просеивания песка.

Мочальная кисть – для затирки внутренних швов кладки.

Печной молоток (молоток-кирочка) – для пробивки отверстий в кладке, а также околки и отески кирпича.

Мастерок (кельма) – для укладки и расстилания раствора, а также для подрезки (удаления лишнего раствора, выступившего из швов).

Отвес – для контроля вертикальности кладки. Уровень универсальный – для контроля горизонтальности кладки.

Правило (ровная, тщательно оструганная деревянная рейка длиной около 150 см) – для контроля лицевой поверхности кладки.

Угольник – для контроля правильности углов кладки.

Расшивки – для придания (при желании) наружным кладочным швам определенной формы.

Рулетка, линейка, угольник и карандаш – для разметки.

Материалы для кладки печи

Заполнители: песок, гравий, щебень используют при выполнении печной кладки. Масса теплых заполнителей равна или меньше массы воды. Они состоят из множества мельчайших пор и придают растворам или бетонам легкость и малую теплопроводность. К таким материалам относят шлаки, пемзу, керамзит и др. В печных работах их применяют в основном для утепления труб, находящихся на чердаке, и в штукатурных работах. Заполнители бывают мелкие, средние и крупные. Для получения заполнителей нужной крупности их просеивают через сито с ячейками разного сечения. При необходимости крупные заполнители перемалывают или толкут и просеивают.

В печных работах используют естественные и искусственные каменные материалы. К первым относят булыги и бутовый камень, применяемый для устройства фундаментов под печи, коренные трубы и различные здания, ко вторым – всевозможные камни из бетона или глины, то есть кирпич.

Булыги – это камни неправильной формы разных размеров. Крупные камни кладут с наружной и внутренней стороны строения, а середину заполняют более мелкими камнями. Тяжелые большие камни иногда раскалывают на более мелкие. Кладка из таких камней более сложная, чем из так называемого бутового камня.

Бутовый камень получают при выломке слоистого камня. Камни бывают в виде кусков неправильной формы (рваный бут) или плит неправильной формы, получаемых при раскалывании слоистого камня (постелистого бута). Бутовому камню придают правильную форму соответствующей обработкой. Бутовый камень обычно получают из местных пород, в основном известняков, реже песчаников. Чем камни прочнее, тем они надежнее.

Кирпич керамический обыкновенный глиняный красного цвета – это искусственный камень, получаемый из тщательно подобранной глины. Для его изготовления пригодны все легкоплавкие глины средней пластичности с необходимым содержанием песка. Глины можно заменять глинистыми сланцами и суглинками.

Для уменьшения усадки кирпичных глин используют глины с большим содержанием крупных песчаных частиц. Для отощения очень жирных или слишком пластичных глин в них добавляют отощающий материал (песок).

В кирпичных глинах самыми распространенными примесями являются окислы железа, которые и придают кирпичу после его обжига красный цвет.

В глинах, используемых для изготовления кирпича, часто встречаются крупные камневидные части и другие примеси, которые необходимо удалять. Примеси сульфатов и гипса обрабатывают, превращая их в нерастворимые, иначе они вызывают на кирпиче налеты или различные выцветы и понижают качество кирпича.

Хороший кирпич-сырец или обожженный получают только из очень хорошо обработанной глины. Если глиняная масса для изготовления кирпича недостаточно обработана, кирпич получается слоистый и легко трескается. Изготавливают кирпич-сырец мокрым способом. При этом приготовленный состав глины перемешивают, получаемую пластичную массу тщательно перемешивают до полной однородности (лучше процеживать через частое сито).

При обжиге в тех местах печи, где температура не превышает допустимых пределов, получается нормально обожженный кирпич. При простукивании по нему каким-либо инструментом он издает чистый металлический звук. Кирпич хорошо колется, тешится, раскалывается на крупные куски. При падении он остается без повреждений или раскалывается на две-три части, а не рассыпается.

При недостаточной температуре в печи получается алый или недожженный кирпич (недожег). Вместо красной окраски он имеет бледно-розовый цвет. Если простукивать такой кирпич, он издает глуховатый звук. Падая с небольшой высоты, рассыпается на мелкие куски. Он очень порист и в большом количестве поглощает воду, а сильно намокший рассыпается. Для выполнения печной кладки путем вымачивания он совершенно непригоден и может быть использован очень ограниченно.

Перед кладкой печей кирпич предварительно отбирают и сортируют. Лучший по качеству кирпич используют для кладки топливников и дымовых каналов внутри печи.

Для кладки печей можно применять кирпич от разобранных печей. Для этого его полностью очищают от раствора и сортируют. Его применяют для кладки фундаментов и труб с последующим оштукатуриванием для закрытия доступа выделяемым запахам.

Кирпич от разборки зданий, сложенных на известковом растворе, при нагревании издает запах извести. Поэтому его не всегда применяют для кладки печей или тех ее частей, которые подвергаются нагреванию. Из такого кирпича кладут фундаменты под печи и трубы выше крыши.

Подовый кирпич изготавливают из обычной или огнеупорной глины. Применяют для настилки подов хлебопекарных и русских печей для получения более гладкой их поверхности и уменьшения количества швов, что позволяет легче передвигать различную посуду и выпекаемые хлебобулочные изделия по поду печи.

Керамические трубы изготавливают из обыкновенной глины с прочным, плотным черепком, глазурованным с внутренней или внутренней и наружной сторон. К трубам прилагаются различные фасонные части (тройники, отводы, переходы, муфты и т. д.). В печных работах такие трубы используют при устройстве дымооборотов внутренних каналов в печи и труб на чердаке и выше крыши. Их утепляют теплоизоляционными материалами и кирпичом. Выше крыши облицовывают кирпичом или бетоном.

Асбестоцементные трубы – это обожженный материал или изделия, изготовляемые из глин повышенной огнестойкости и прочности. Применяют для кладки различных топок или их облицовки-футеровки в печах.

При кладке огнеупорные материалы не вымачивают предварительно в воде, а только споласкивают для удаления пыли.

Теплоизоляционные материалы предназначены для уменьшения теплопроводности. К ним относят войлок и асбест, которые прокладывают между печью и конструкциями из дерева, а также минераловатные маты и полужесткие плиты, получаемые путем уплотнения и тепловой обработки минеральной ваты с последующей пропиткой синтетической смолой.

Маты или плиты, пропитанные битумом, для огнезащитной изоляции не допускаются.

Войлок строительный получают из отходов грубой шерсти. Войлок не горит, а тлеет, плохо воспламеняется и при нагревании издает своеобразный специфический запах, свидетельствующий о соприкосновении его с огнем. Перед употреблением войлок, как правило, пропитывают жидким глиняным раствором для предохранения от моли и быстрого возгорания. Вымоченным в глиняном растворе войлоком выполняют всевозможные разделки у печей и труб. Кроме того, им обворачивают концы деревянных балок, проходящих вблизи дымовых каналов и разделок, а также кладут под предтопочные листы, предварительно просушив.

Асбест – несгораемый минеральный теплоизоляционный материал, низкопроводный и долговечный. Изготавливают в виде листов или шнура и применяют вместо войлока. Листы идут на те же виды работ, как и войлок, а также для прокладки между рамками печных приборов, дверками и печной кладкой. Для этого более пригоден шнуровой асбест, которым легко обворачивать рамки.

Глиняный раствор без асбеста быстро разрушается, и через щели поступают излишки воздуха в топливник или поддувало, что нарушает режим сгорания топлива.

Гидроизоляционные материалы предназначены для гидроизоляции фундаментов домов и печей, предохранения их от грунтовой воды, а также для устройства так называемых мягких кровель. К ним относят толь и рубероид. Их получают из плотного картона, который пропитывают каменноугольной смолой или нефтяными продуктами и обсыпают с двух сторон песком, слюдой или каменной мукой для того, чтобы скатанный в рулон материал не склеивался и при нагревании не стекала пропитка. Эти материалы можно укладывать насухо или на мастиках: толь на дегтевых, рубероид на битумных.

При наклеивании те стороны, которые покрывают мастикой, очищают от обсыпки.

Глинобит – очень густая глиняная масса, которую подбирают так же, как и раствор для печной кладки или изготовления кирпича-сырца. В нем не должно быть гравия и щебня (хотя бы и мелкого), которые расширяются больше глины и разрушают ее.

Из жидкого раствора постепенно испаряется вода, и он становится все гуще. Густота раствора должна быть такой, при которой изготовленный из него кирпич стандартного размера, положенный на руку или палку, не прогибается, а допускает лишь небольшой изгиб. Если такой кирпич уплотнить (трамбованием) и после этого встать на него, отпечатки ног должны быть почти незаметны.

Из глинобита изготавливают русские печи, своды в русских печах, облицовывают металлические печи для предохранения их от быстрого прогорания (из кровельной стали) и более длительного удержания тепла.

Печи до трубы можно класть из кирпича-сырца. Из сырца выкладывают русские печи, а под и иногда и свод – из обожженного кирпича.

Печные приборы

Для отопительных печей и кухонных очагов (плит) необходимы печные приборы (гарнитуры), 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, чем стальные, не прогорают, не ржавеют, меньше коробятся от высокой температуры и служат 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, задвижек, свободно перемещаться в пазах рамок.

Дверки и полудверки подразделяют на топочные, поддувальные, прочистные и вьюшечные.

Топочные дверки служат для закрывания печи, загрузки топлива в печь и его перемешивания при горении. В печах, не имеющих поддувала, топочные дверки используют для регулировки подаваемого 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. Изготавливают такие дверки обыкновенными и герметическими.

Обыкновенные дверки изготавливают из чугуна или стали. Между полотном и рамкой возможны зазоры. Герметические дверки изготавливают только из чугуна. Они массивны. Кромки рамки, соприкасающиеся с полотном, тщательно обрабатывают, 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.

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.

Прочистные дверки устанавливают в стенках печи или дымовой трубы. Они предназначены для очистки каналов печи или трубы от золы и сажи. Все стальные изделия с лицевой стороны (снаружи) покрывают огнеупорными или термостойкими лаками или эмалями.

Задвижки печные служат для закрывания дымовой трубы после топки печи или переключения дымоходов в комбинированных печах. 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).

Вьюшка служит для той же цели, что и задвижка. Она состоит из рамки с отверстием и бортиками. Внутри отверстие закрывается блинком, а снаружи дополнительно противнем или 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 изготавливают из чугуна и после отливки дополнительно обрабатывают, чтобы они плотнее закрывались.

Заслонку поворотную (баран) изготавливают из чугуна. Представляет собой вьюшку, крышка которой вращается на длинной оси с ручкой, выпущенной через кладку. 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 из печи уходят горячие газы.

Колосниковые решетки выполняют цельными из чугуна, а колосники для топок больших размеров – в виде отдельных элементов. В цельных решетках имеются отверстия, через которые воздух поступает 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.

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. 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.

Заслон печной (заслонка) необходим для закрывания устья русских печей. Может быть чугунный, но чаще изготавливают из листовой черной стали. Верхние края заслонки закруглены, в середине имеется ручка.

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. Изготавливают из листовой стали, желательно более толстой, что значительно 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.

Обработка кирпича

Размеры обычного (стандартного) кирпича составляют 250×120×60 мм. Самая большая плоскость (250×120 мм) называется постель. Боковая плоскость (250×65 мм) – ложок. Торцевая (120×60) – тычок.

Для кладки печей используется полнотелый красный (керамический) кирпич. Он должен быть хорошо обожжен, без недожога (рыжий, крошащийся) или пережога (малиновый, звенящий), так называемый печной кирпич. Можно использовать и старый из разобранных печей и стен, однако такие кирпичи должны быть без дефектов.

По возможности, топку хорошо выложить из огнеупорного (шамотного) кирпича. При этом следует учитывать, что керамический и шамотный кирпичи имеют различные коэффициенты температурного расширения, и перевязывать их (то есть за счет чередования в углах ложковых и тычковых частей смещать по горизонтали кирпичи каждого последующего ряда относительно предыдущего) недопустимо, поскольку это может привести к разрушению печи.

В процессе кладки печи приходится использовать не только целые кирпичи, но и их доли. На порядовках (подробные чертежи, по которым ведется кладка) эти доли имеют свои условные обозначения.

Нормально обожженный кирпич колят без предварительной насечки по намеченной линии. На алом кирпиче с волосяными трещинами обязательно делают насечки, по которым кирпич раскалывают. Сначала с помощью линейки и угольника производят разметку по всем плоскостям кирпича. Затем по нанесенным разметочным линиям заостренной частью кирочки в кирпиче прорубают канавки глубиной около 2 мм. После этого, держа кирпич на весу, кирочкой наносят легкие удары вдоль канавок. И, наконец, так же держа кирпич на весу, резким ударом по его ребру производят околку. При необходимости такой же удар наносят и по второму ребру. Лезвие молотка или кирочки при этом должно быть направлено под прямым углом по отношению к кирпичу или линии раскалывания. В зависимости от качества кирпича он раскалывается от одного или нескольких ударов. Наносить косые удары не рекомендуется, так как кирпич раскалывается произвольно. При раскалывании кирпич держат или посередине линии раскалывания, или за его большую часть. При этом надо соблюдать меры предосторожности, чтобы не травмировать руку.

Плоскость скола, как правило, не получается достаточно гладкой, поэтому крупные неровности удаляются кирочкой, мелкие – шлифуются наждачным камнем или другим кирпичом.

Кирпич раскалывают не только пополам, но и на более мелкие части: трехчетверти, половинки, четвертки. При расколке кирпича по длине, по его широкой части, получают двух-четверки, а по толщине – две пластины. Теску кирпича выполняют в таком порядке. Берут кирпич левой рукой. При этом рука с кирпичом опирается на левую полусогнутую ногу, немного выше колена. Сторона отески должна быть направлена к лицу работающего. В первую очередь выполняют грубую отеску более тупым концом кирочки, нанося при этом достаточно сильные удары. После грубой околки острым концом кирочки наносят мелкие частые удары.

Кирпичи со сколами в углах, образованных ложковой и тычковой плоскостями, необходимо выбраковывать. Объясняется это тем, что в процессе кладки эти полости заполняются толстым слоем раствора, который при топке печи выкрашивается, образовывая тем самым сквозные дыры в кладке. А негерметичность кладки приводит к проникновению в отапливаемое помещение угарного газа, что чрезвычайно опасно.

Кладочные растворы

От качества кладочного раствора во многом зависят прочность и долговечность всего сооружения. Кирпичная кладка собственно печи ведется на глино-песчаном растворе (дымовая труба выше потолочного перекрытия – на цементно-песчаном).

Для изготовления кирпича или приготовления глиняного раствора применяют глины средней пластичности с добавлением песка. Глина обладает усушкой и усадкой, что следует учитывать при работе. Сухая глина способна впитывать в себя из атмосферы какое-то количество влаги. Тощие глины поглощают влагу быстрее, чем жирные или пластичные. Сухая глина, впитывая воду, сильно увеличивается в объеме и приобретает характерный запах. Насытившись водой, глина не способна уже больше впитывать в себя воду или пропускать ее сквозь себя. Эти свойства глины используют для гидроизоляции.

Огнеупорные глины применяют для изготовления огнеупорного кирпича для кладок всевозможных топок или облицовки топок и каналов в бытовых печах.

Для приготовления глино-песчаного раствора лучше всего использовать синюю (кембрийскую) глину, однако если в ваших краях есть опыт применения местных печных глин, можно использовать и их. За два-три дня до начала работы глину необходимо замочить, залив водой в соотношении 1:2 для сухой глины или 1:1 – для влажной. Периодически раствор перемешивают, при необходимости добавляя воду, до получения однородной пульпы консистенции жидкой сметаны. При этом следует учитывать, что чем жирнее глина, тем на больший срок ее необходимо замачивать.

Так же, как и для цементно-песчаного раствора, здесь идеально подходит горный кристаллический песок, однако вполне сгодится и речной или морской с крупностью зерен 0,2–1,5 мм. Предварительно песок «отмучивают», т. е. настаивают несколько дней в воде, периодически меняя ее, пока вода не станет прозрачной. В процессе отмучивания из песка удаляются пыль, грязь и илистые включения. После этого песок необходимо просушить и тщательно просеять.

Дополнительно повысить плотность раствора можно путем включения в его состав цемента из расчета 1 (цемент): 9 (песок) либо добавив поваренную соль (1 кг на ведро воды).

Вообще, цементные растворы используют для устройства фундаментов и кладки труб выше крыши.

Кладочный раствор готовится следующим образом. На специальную поверхность (стальной боек) насыпают грядку из песка и цемента и тщательно перелопачивают ее. Затем получившуюся сухую смесь пересыпают в металлическое корыто или деревянный ящик и, тщательно перемешивая, заливают глиняной пульпой, доводя раствор до консистенции густой сметаны. На этой стадии добавляют поваренную соль.

Готовый раствор должен обладать необходимой пластичностью, то есть не растекаться под воздействием собственного веса и в то же время легко расстилаться и не рассыпаться на отдельные части. Проще всего проверить качество раствора можно так: мастерком зачерпывается и укладывается на ряд кирпича некоторое количество раствора. Если раствор прилипает к мастерку – он слишком жирный и необходимо добавить песка и воды. Если раствор плохо расстилается – он слишком тощий, то есть следует добавить глиняной пульпы. Поэкспериментировав с несколькими замесами, можно точно определить необходимое соотношение имеющихся ингредиентов.