Текст книги "Строим печи и камины"

Устройство гидроизоляции

Надежная гидроизоляция, несомненно, необходимая часть любой кирпичной кладки. В случае ее отсутствия влажность может нанести сильный ущерб конструкции, вплоть до ее полного разрушения.

Виды и назначение гидроизоляции

Каменная кладка, выполненная из любых материалов, обладает способностью поглощать и пропускать воду. Поэтому каменные конструкции, непосредственно соприкасающиеся с грунтом, подвергаются водонасыщению. Вода может проникнуть через кладку в подвалы и, распространяясь выше по кладке, дойти до первого и даже до второго этажа, вызывая сырость в помещениях. В целях предохранения фундаментов, стен и других конструкций от проникновения влаги необходимо устраивать гидроизоляцию, окрашивая (окрасочная гидроизоляция) или оклеивая (оклеечная гидроизоляция) их поверхности гидроизоляционными материалами. В качестве изоляции используют также асфальтовую или цементную (со специальными цементами) штукатурку.

Окрасочную гидроизоляцию выполняют битумной мастикой из битума разных марок и наполнителя (тальк, известь-пушонка, асбест), а также материалами на основе синтетических смол и полимеров. Оклеечная гидроизоляция представляет собой рулонные материалы (гидроизол, рубероид, изол, бризол), которые приклеивают на битумной или других мастиках. На стены подвалов или поверхность фундаментов гидроизоляцию наносят со стороны, примыкающей к грунту, до уровня отмостки или тротуара. В ряде случаев при высоком уровне грунтовых вод оклеечную изоляцию защищают со стороны грунта глиняным замком, прижимными стенками из кирпича и т. д. (рис. 44).

Рис. 44. Гидроизоляция фундаментов: а – вертикальная; б – горизонтальная; 1 – глиняный замок; 2 – оклеечная изоляция; 3 – горизонтальная изоляция; 4 – прижимная стенка

Горизонтальная гидроизоляция служит для защиты стен подвалов и зданий от грунтовой влаги, которая проникает со стороны подошвы фундаментов. В бесподвальных зданиях ее делают в цокольной части на 20 см выше уровня отмостки или тротуара. Если отмостка имеет уклон вдоль стены здания, то гидроизоляцию делают уступами таким образом, чтобы слои изоляции перекрывали друг друга на длину, равную четырехкратному расстоянию между ними по высоте.

В зданиях с подвалами горизонтальную изоляцию устраивают в двух уровнях: первый – у пола подвала, второй – в цокольной части выше уровня отмостки или тротуара. В зависимости от степени водонасыщения грунта, уровня горизонта грунтовых вод и других условий гидроизоляционный слой горизонтальной изоляции выполняют в виде стяжки из цементного раствора, на портландцементе с уплотняющими добавками (алюминатом натрия и др.) толщиной 20–25 мм или двух слоев толя или рубероида, приклеенных мастикой (толь – дегтевой, рубероид – битумной). В некоторых случаях гидроизоляцию делают в виде асфальтовой стяжки слоем 25–30 мм.

Устройство изоляции

Для получения изоляции высокого качества изолируемую поверхность очищают от мусора, грязи, пыли, выравнивают и просушивают. Окрасочную изоляцию обычно выполняют из битумных мастик. Ее наносят щеткой на высушенные и огрунтованные поверхности, используя приемы малярных работ. При необходимости изолируемые поверхности предварительно выравнивают раствором (например, бутовые стены). Мастику наносят на поверхность слоями в 2–3 приема, чтобы перекрыть пропущенные места. Толщина каждого слоя должна быть около 2 мм. Наносить каждый последующий слой изоляции разрешается только после того, как предыдущий слой остынет и будет проверено его качество.

Окрасочная гидроизоляция должна быть сплошной, без раковин, трещин, вздутий и отставаний (эти дефекты появляются, если мастика нанесена на неочищенные или сырые поверхности). Дефектные места расчищают, сушат и покрывают мастикой заново.

При устройстве горизонтальной гидроизоляции из раствора или асфальта по фундаментам или стенам подвалов наносят слой стяжки из этого материала и продолжают кладку в обычной последовательности, укладывая первые ряды камня на предварительно расстилаемый слой кладочного раствора. При укладке горизонтальной оклеечной гидроизоляции из толя или рубероида сначала на подготовленную поверхность кладки наклеивают первый слой изоляции. По нему наносят слой разогретой мастики толщиной не более 1—2 мм и на него тут же наклеивают второй слой.

Для того чтобы слои лучше сцеплялись, рубероид или толь заранее очищают от защитной слюдяной или песочной посыпки, заготовляют по ширине и свертывают в рулоны, которые при устройстве изоляции раскатывают по обмазанной мастикой поверхности. Второй слой изоляции покрывают сверху слоем горячей мастики толщиной 2 мм и продолжают кладку.

При устройстве гидроизоляции из рулонных материалов пользуются различными инструментами. Стальными щетками очищают рубероид и толь от слюдяной или песчаной посыпки; щеткой или стальным гребком наносят и разравнивают мастику; стальными ножами разрезают рулонный материал на куски нужной ширины и длины. Оклеечную гидроизоляцию боковых поверхностей фундаментов и стен подвалов с помощью рулонных материалов выполняют в такой же последовательности, как и горизонтальную. Перед наклейкой гидроизоляционного слоя основание очищают от пыли и мусора и высушивают: на запыленные и влажные поверхности мастику наносить нельзя, т. к. изоляция будет отслаиваться.

Поверхность изолируемых конструкций должна быть ровной, сухой, без впадин и бугров. Перед наклеиванием ее сначала огрунтовывают мастикой, затем наклеивают последовательно один за другим слои изоляции; каждый слой оклеечной вертикальной изоляции соединяют с горизонтальной изоляцией внахлест не менее чем на 150 мм, чтобы в место стыка горизонтальной и вертикальной изоляции не проникала вода.

Стыки слоев изоляции также делают внахлест на 100–150 мм. На горизонтальные и слабонаклонные (до 25°) поверхности материал наклеивают так: после высыхания грунтовки раскатывают рулон и подклеивают один конец полотнища, фиксируя нужное направление материала. После этого рулон скатывают, наносят на изолируемую поверхность слой мастики и снова раскатывают рулон, наклеивая его на основание.

В каждом последующем слое полотнища перекрывают предыдущий слой не менее чем на 100 мм в продольных стыках и не менее чем на 150 мм в поперечных. Расположение одного шва над другим в смежных слоях изоляции и наклейка рулонных материалов во взаимно перпендикулярных направлениях не допускаются. На вертикальные и сильнонаклонные (25°) поверхности рулоны наклеивают участками – захватками высотой 1,2–1,5 м в направлении снизу вверх. Предварительно рулоны раскраивают на куски с учетом нахлеста. При наклеивании рулоны тщательно притирают к основанию и к ранее наклеенным слоям деревянными шпателями с удлиненной ручкой; на горизонтальных поверхностях наклеиваемые материалы, кроме того, прикатывают катками массой 70–80 кг с мягкой обкладкой. Швы нахлеста дополнительно промазывают мастикой, отжатой при притирании и укатке материала. Наружную поверхность последнего слоя изоляционного материала покрывают сплошным слоем мастики и посыпают горячим сухим песком.

Несколько слов о топливе

Количество тепла, отдаваемого топливом при сгорании, и полнота сгорания топлива напрямую зависят от его свойств и химического состава. Обычно в составе любого топлива содержатся водород, углерод, кислород, минеральные добавки и вода в свободном состоянии. По поводу содержания воды в том или ином продукте горения стоит отдельно сказать несколько слов.

Многие уверены, что сухое топливо – это материал, не имеющий в своем составе жидкости в принципе. Смеем вас заверить, что эта уверенность заведомо ложная: даже самая сухая древесина содержит 8–10% (по массе) воды, не говоря уже о торфе или углях.

В процессе горения углерод соединяется с водородом, реакция протекает с выделением большого количества тепла. Как и в любой химической реакции, в процессе горения получаются конечные продукты, по большому счету их два.

Газообразные – углекислый газ, который при утечке может представлять серьезную опасность для здоровья (именно отсюда берет свои корни термин «угореть»), и пары воды с азотом воздуха, которые не принимают участия в горении. Газообразные продукты горения проходят по внутренним каналам печи и улетучиваются через дымовую трубу, при этом они захватывают с собой некоторые твердые частицы, например сажу. В совокупности их называют дымом.

Твердые – главным образом угли, сажа и зола, проходя через колосниковую решетку, попадают в зольник, т. к. уже не принимают участия в горении и, оставаясь в топке, даже могут совсем его прекратить.

Некоторые твердые мельчайшие частицы не улетучиваются и не попадают в зольник. Они проникают в материалы, из которых создана печь, или оседают на стенах дымовых каналов, засоряя их. Именно поэтому трубы и дымовые каналы время от времени нуждаются в чистке.

Количество тепла, выделенного в процессе горения, зависит еще и от степени сгорания топлива: чем полнее сгорание, тем больше будет тепла. Но в бытовой печи не может полностью сгореть ни одно топливо. Однако степень сгорания можно максимально увеличить, для этого нужно обеспечить своевременное извлечение из топки продуктов реакции горения и создать хороший приток воздуха, т. к. без содержащегося в нем кислорода горение прекратится.

Первое условие выполняется за счет наличия колосниковой решетки, через которую, как было сказано выше, твердые продукты реакции горения уходят из топки в зольник. Что касается притока воздуха, то нужно лишь правильно расположить поддувальную дверку и выложить дымовую трубу нужной высоты, тогда эффект тяги даст достаточно воздуха для полноценного сгорания топлива.

Но правильная конструкция печи – это еще не все. Количество тепла напрямую зависит от типа и качества используемого топлива. Разное топливо при сгорании одинаковой массы будет выделять разное количество тепла. Способность топлива выделять тепло при сгорании называется теплотворной способностью.

Теплотворные способности некоторых видов топлива показаны в таблице 2.

Таблица 2. Теплотворные способности некоторых видов топлива

Конечно, самым распространенным топливом для домашних печей и кухонных очагов считаются дрова, т. е. древесина. Теплотворная способность дров зависит от степени их высыхания и породы древесины, из которой они заготавливались. Так, дубовые, березовые, буковые или кленовые дрова дают тепла гораздо больше, чем, к примеру, сосновые, осиновые или ольховые. Правильно высушенные дрова легко разгораются, почти не дымят (исключение – смолосодержащие породы – такие, как сосна, ель) и дают мало золы. Как вы, наверное, уже поняли, продуктов горения у таких дров получается меньше, поэтому они выделяют большее количество тепла.

Иногда бывает проще добывать и использовать для отопления торф. Торф – это перегнившие остатки сухих растений, залегающие в почве пластами. По способу добычи и использования торф классифицируется на:

– резной;

– кусковой;

– прессованный (в виде брикетов);

– фрезерный (в виде крошки).

Самый ценный и удобный в использовании – прессованный торф. Брикеты имеют очень высокую плотность, поэтому при малых объемах топлива, что удобно при хранении, можно получить большое количество тепла.

Влажность торфа колеблется от 20 до 40% в зависимости от степени усушки и способа обработки после его добычи. По теплотворным способностям торф приближается к древесине, но имеет более высокую зольность.

Каменный уголь – это соединение углерода, кислорода и водорода в твердом состоянии. Он значительно дороже и сложнее в плане добычи и обработки, чем древесина или торф, но имеет высокую теплотворную способность.

Уголь бывает нескольких видов, и под каждый из них существуют соответствующие печи, но в любом случае необходима колосниковая решетка.

Сгорая, топливо отдает часть тепловой энергии печи, нагревая ее элементы, часть же уходит вместе с дымом в атмосферу. Но для качественного обогрева помещения, помимо использования хорошего топлива, нужно проследить, чтобы печь имела высокую аккумулирующую способность.

Аккумулирующая способность печи – это способность ее рабочих поверхностей накапливать и долгое время держать тепло, постепенно отдавая его в окружающее пространство (комнату). При плохой аккумулирующей способности печи придется постоянно ее топить, что повлечет за собой неудобство во временном графике хозяина, сокращение срока эксплуатации печи и сильный перерасход топлива.

Следующий важный параметр печи – это теплоотдача – количество тепла, отдаваемого печью в окружающее пространство за единицу времени. Этот параметр важен прежде всего при планировании непосредственно перед постройкой. Теплоотдача печи зависит от ее размеров, толщины стенок, материалов, из которых выполнена печь, и т. д.

В основном при планировании конструкции печи стоит учитывать, что горячие газы будут двигаться вверх, прижимаясь к верхним стенкам дымовых каналов. Порог, поставленный внизу, на движение горячего дыма существенно не повлияет, порог же, расположенный на верхней стенке дымоотводного канала, будет удерживать газы и накапливать их до нужного предела. В свою очередь, горячие газы, задерживаясь в каналах, будут отдавать последним большее количество тепла.

Кладка печей и каминов

Как уже говорилось выше, печи бывают нескольких типов: отопительные, для приготовления пищи и совмещающие в себе обе эти функции. Кроме печей, существуют камины, но они исключительно редко используются для приготовления пищи, а в основном носят отопительно-декоративный характер: являются источниками тепла и создают уют в комнате.

Отопительные и отопительно-варочные печи

Отопительные печи различаются по продолжительности топки (кратковременного или длительного горения), по теплоотдаче и степени прогрева (умеренный или повышенный). Печи умеренного прогрева имеют стенки толщиной не менее 1/2 кирпича, они медленно прогреваются во время топки и долго держат тепло (при одной или двух топках в сутки поддерживают в помещении почти постоянную температуру воздуха).

Их поверхность нагревается до температуры не более 55–60° С, в некоторых местах – до 85–90° С. Это исключает пригорание пыли на поверхности печи и улучшает гигиенические условия в помещении. Кладка таких печей требует большого количества материала и прочного фундамента.

У печей повышенного прогрева стенки тоньше – в полкирпича или в четверть кирпича. Они быстро прогреваются и так же быстро остывают. Температура этих печей в среднем 65–75° С, а в отдельных местах доходит до 120° С. На них часто пригорает пыль, издавая неприятный запах. Эти печи не поддерживают равномерную температуру в помещении и потому уступают печам умеренного прогрева. Сооружение их требует меньше материала; обычно в таких печах топливник и нижнюю часть печи выкладывают в полкирпича, а остальную часть – в четверть кирпича.

Теплоотдача отопительных печей составляет от 1300 до 4000 ккал/ч. Надо, однако, помнить, что прогрев помещения и поддержание в нем нормальной постоянной температуры при печном отоплении зависит не только от теплоотдачи печи (хотя это и является определяющим фактором), но и от теплоизоляционных свойств самого помещения (дома).

В основе действия печи конструкции В.Е. Грум-Грижимайло (рис. 45) лежит принцип свободного движения газов. Топливник этой печи расположен внизу, через хайло в средней части печи из топливника газы поступают в колпак, где отдают часть тепла перекрытиям и стенкам печи. Остывая, газы становятся тяжелее и под действием собственной силы тяжести опускаются по пустому пространству у стенок печи в горизонтальный подковообразный дымовой канал, который, в свою очередь, присоединен к дымовой трубе.

Рис. 45. Печь конструкции В.Е. Грум-Грижимайло. Устройство. Последовательность кладки

Печь конструкции В.Е. Грум-Грижимайло хорошо удерживает теплоту и не охлаждается даже в случае, если прикрыта вьюшечная задвижка, т. к. поступающий в топку через поддувальную дверку холодный воздух более тяжелый, чем находящийся в колпаке. Холодный воздух остается в нижней части печи, не снижая нагрева верхней части конструкции. Это свойство печи называется газовой вьюшкой.

Материалы

– кирпич – 260 шт.;

– огнеупорный кирпич – 65 шт.;

– глина обыкновенная – 0,05 м3;

– глина огнеупорная – 11 кг;

– сталь кровельная (для футляра) – 6,5 м2;

– песок – 0,037 м3;

– дверка топочная 250 х 210 мм – 1 шт.;

– решетка колосниковая 180 х 250 мм – 1 шт.;

– дверка поддувальная 130 х 140 мм – 1 шт.;

– дверка прочистная 130 х 140 мм – 2 шт.;

– задвижка вьюшечная 130 х 130 мм – 2 шт.;

– лист предтопочный из кровельной стали – 50 х 70 мм;

– толь для гидроизоляции шириной 850 мм – 2 листа.

Устройство (рис. 46, а)

Эта печь имеет размеры 510 х 890 х 2380 мм. Топливник печи расположен в ее нижней части, а его стенки одновременно являются стенками печи, за счет чего достигается преимущественно нижний нагрев.

Рис. 46. Прямоугольная отопительная печь, модель 1: а – устройство; б – последовательность кладки

Материалы

– кирпич обыкновенный – 245 шт.;

– кирпич огнеупорный – 110 шт.;

– глина обыкновенная – 0,2 м3;

– глина шамотная – 12 кг;

– песок – 0,2 м3;

– дверка топочная 250 х 200 мм – 1 шт.;

– дверка поддувальная 130 х 140 мм – 1 шт.;

– дверка прочистная 130 х 140 мм – 2 шт.;

– задвижка вьюшечная 130 х 130 мм – 2 шт.;

– решетка колосниковая 250 х 250 мм – 1 шт.;

– толь для гидроизоляции – 100 м2.

Последовательность кладки (рис. 46, б)

1-й ряд – по углам кладут трехчетвертные кирпичи, переднюю стенку выкладывают тычками. Стесывают по верхним граням два средних кирпича, делая откос по направлению ко дну зольника (разрез А—А). Пространство между задней стенкой зольника и наружной стенкой печи засыпают сухим песком до 3-го ряда включительно.

2-й ряд – устанавливают поддувальную дверку в центре передней стенки, по бокам от нее кладут трехчетвертки, дальше ведут кладку из полномерных кирпичей.

3-й ряд – наращивают кладку. Когда все кирпичи уложены, над передней частью зольника помещают стальную полосу 4 х 35 см.

4-й ряд – на стальную полосу кладут перекрытие зольниковой камеры. В задней части верх песчаной засыпки закладывают кирпичом.

5-й ряд– устанавливают над зольником колосниковую решетку. Кирпичи, расположенные спереди и сзади от нее, стесывают так, чтобы получился скос для скатывания углей на решетку.

6-й ряд – устанавливают топочную дверку. Стесывают кирпичи задней стенки так, чтобы их откосы находились в одной наклонной плоскости с откосами кирпичей предыдущего ряда.

7–12-й ряды – кладка топливника в 1/2 кирпича с обязательной перевязкой швов.

13-й ряд – выпуски для перекрытия топливника на передней стенке и части боковых. Выкладываются из трехчетверток.

14-й и 15-й ряды – кладка перекрытия над топливной камерой. В задней части оставляют отверстие, которое служит для соединения топливника с вертикальным каналом.

16-й ряд – установка прочистной дверки. Справа дверка опирается на 1/2 кирпича, поставленного на ребро. Для изоляции топливника от вышерасположенных дымовых каналов полку сзади дверки покрывают глиноцементным раствором.

17–20-й ряды – кладутся вертикальные дымовые каналы.

21-й и 22-й ряды – подъемный и опускной каналы соединяются между собой. Здесь заканчивается рассечка, разделяющая задний подъемный канал и средний опускной канал.

23-й и 24-й ряды – кладка перекрытия заднего и среднего каналов.

25-й и 26-й ряды – установка прочистной дверки. Подвертка от среднего канала второго яруса к дымовой трубе.

27-й ряд – начало кладки дымовых каналов второго яруса.

28-й ряд – установка вьюшечной задвижки.

29–30-й ряды – кладка дымовых каналов второго яруса.

31-й ряд – кладка выпусков для перекрыши печи.

32-й ряд – начало кладки перекрыши печи, ведется с обязательной перевязкой швов. Для уменьшения потери теплоотдачи устанавливают вторую вьюшечную задвижку.

33-й и 34-й ряды – кладка перекрыши печи.

35-й ряд и далее – кладка дымовой трубы сечением 13 х 13 см.

Устройство

По своей конструкции эта печь похожа на предыдущую, однако обладает повышенной теплоотдачей, благодаря чему может отапливать помещения большей площади.

Она также снабжена системой нижнего прогрева, в ней можно сжигать любые виды топлива.

Материалы

– кирпич обыкновенный – 578 шт.;

– глина обыкновенная – 0,5 м3;

– песок – 0,5 м3;

– дверка поддувальная 140 х 250 мм – 1 шт.;

– дверка топочная 260 х 270 мм – 1 шт.;

– дверка прочистная 130 х 140 мм – 3 шт.;

– вьюшечная задвижка 250 х 130 мм – 2 шт.;

– решетка колосниковая 250 х 250 мм – 1 шт.;

– рубероид для гидроизоляции – 3 м2.

Последовательность кладки (рис. 47)

Рис. 47. Прямоугольная печь, конструкция 2. Последовательность кладки

Кладка такая же, как в первом варианте прямоугольной отопительной печи, кроме 32-го и 36-го рядов. На них ставятся вьюшечные задвижки.