Виды и технология печной и дымоходной кладки. Часть 1.
Виды и технология печной и дымоходной кладки. Материалы и инструмент для печника при кладке кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров
Виды и назначения печной кладки.
Эксплуатационные свойства кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров во многом определяются качеством кладки, которое, в свою очередь, зависит от качества выполнения работы, применяемых материалов, соблюдения размеров и порядка кладки кирпичей (порядовок), чистоты дымовых каналов. Кладка кирпичной печи выполняется так, чтобы создать монолитную и прочную конструкцию.
Печь разрешается возводить лишь при наличии постоянной кровли или временного покрытия над местом ее установки. Кирпичную кладку выполняют из полнотелого глиняного керамического кирпича. Кладка печей отличается от кладки кирпичных стен. Выполняя кладку ответственных частей кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров (топливников, дымовых кана¬лов), предварительно подбирают и раскладывают насухо каждый ряд кирпича. При этом кирпич отрезают и подгоняют с учетом перевязки швов. Если имеются чертежи порядовок печи, которую выкладывают из полномерного кирпича, то сначала делают раскладку насухо, а потом ведут кладку кирпича на раствор. Кладку менее ответственных частей печи, которые представляют собой сплошные ряды кирпича без каналов (нижние ряды массива от фундамента до низа каналов), разрешается вести без предварительной раскладки кирпича.
Виды порядовок, их установка
Кладку кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров ведут из отборного керамического полнотелого обыкновенного кирпича стандартных размеров, а также огнеупорного шамотного прямого кирпича размерами 250x150x65 мм.
Толщина стенок печи, в зависимости от ее конструкции может быть в один, три четверти, половину и одну четвертую кирпича.
При сплошной кирпичной кладке выполняют следующие операции: установка порядовок и натягивание причалки;
подготовка постели и раскладка кирпича;
подача раствора и его расстилание; укладка кирпича на подготовленную постель;
проверка правильности кладки (горизонтальности и вертикальности); расшивка швов (при кладке под расшивку).
При кладке печей применяют способ последовательности кладки кирпича порядный. В холодных стенах камина допускается - ступенчатый и смешанный.
Сущность порядного способа заключается в том, что к кладке следующего ряда приступают только после укладки верст и забутки предыдущего. Для уменьшения трудоемкости допускается после тычковых кирпичей версты укладывать ложковые кирпичи второго ряда наружной версты, а после этого – внутренние версты и забутку стены. Порядный способ применяют при однорядной системе перевязки.
Система перевязки – это определенный порядок укладки кирпичей и камней правильной формы, уложенных в конструкцию кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров. В строительстве наиболее распространены три системы перевязки: однорядная (цепная), многорядная и трехрядная.
В зависимости от того, какую выбрали печь по: теплоемкости, сезонности, виду топлива, выбирается толщина стенок печи. Причем, толщина стенок в конструкции, всегда разная: 14 перегородки в каналах, 12 или 14 в отопительных щитках, 1 кирпич в топливнике и т.д.
Стенки печей чаще всегда бывают в ½ и ¾ кирпича, затем в ¼ кирпича, иногда в 1 кирпич; толще одного кирпича печная кладка встречается редко.
Чтобы кладка кирпича была прочна, кирпичи кладутся с перевязкой швов, т. е. вертикальный шов одного ряда, перекрываются кирпичом следующего ряда, иначе говоря; швы в соседних рядах располагаются в разбежку, причем расстояние между вертикальными швами перевязки должно быть не менее четверти кирпича. Для выполнения этого условия иногда на углах приходится класть трехчетвертки.
Стенки кирпичной печи толщиной в ¾ кирпича складываются в ½ кирпича, и в ¼ кирпича на ребро. В кладке стен печи, следует избегать швов, параллельных наружной поверхности печи, так как они ухудшают теплопередачу через стенки.
Стенка в ½ кирпича обыч¬но состоит из одних ложков, иногда же, по конструктивным соображениям или для большей плотности кладка ведется в две четверти; в последнем случае рекомендуется вести кладку.
Здесь перекрыты не только вертикальные внутренние швы, но и горизонтальные, что обеспечивает хорошую газонепроницаемость кладки.
Перегородки в ¼ кирпича, как менее устойчивые стенки, следует перевязывать через один ряд.
Кладку внутренней футеровки из огнеупорного кирпича пе¬ревязывать с кладкой из обыкновенного кирпича не следует во избежание появления трещин в кладке, так как коэффициент расширения этих видов кирпича различный.
По тем же соображениям, нужно обходиться без применения железа (полос, закладных деталей, проволоки, гвоздей и т. п.) внутри кладки печи, ввиду большой разницы между коэффициентами расширения металла и кирпича. В случае употребления чугуна (например, колосниковой решетки) между металличе¬ской частью и кирпичом надо оставлять зазор для волокнистого материала и свободного удлинения колосников решетки.
Швы в печной кладке должны быть как можно тоньше: не более 5 мм при обыкновенном кирпиче, не более 3 мм, при кладке из кирпича типа гжельского, а при огнеупорном еще тоньше. В некоторых случаях применяется специальная, печная, жидкая паста с толщиной шва 1-2мм.
Для получения тонких швов песчано-глинистый раствор должен быть достаточно жидким. При нажатии рукой на укладываемый керамический кирпич излишний раствор должен легко выдавливаться, а кирпич можно слегка обрызгать водой от пыли. Огнеупорный кирпич следует только обмыть в воде, так как сильно вымоченный он трескается под влиянием высокой температуры.
Если кирпич оказался уложенным неправильно, его нельзя передвигать, а нужно его снять, очистить раствор, обмыть и уло¬жить на свежий раствор.
Глиняно-песчаный раствор при высыхании, уменьшается в объеме и трескается, в кладке получаются от этого воздушные прослойки, затрудняющие теплопередачу. Поэтому не только швы (в особенности швы перпендикулярные к направлению теплопередачи) должны быть как можно более тонкими, но и вообще в кладке должно заключаться как можно меньше глины. Ввиду этого нель¬зя допускать грубую заколку кирпича и заполнять промежутки раствором.
Ни в каком случае нельзя обращать кирпич отесанной стороной внутрь топливника и каналов, так как он под влиянием высокой температуры будет выкрашиваться. Внутренняя поверхность печи должна быть ров¬ная, но смазывать ее для этого глинистым раствором недопустимо, так как глина все равно обвалится и только засорит каналы. Для получения гладкой внутренней поверхности печи и дымоходов нужно тщательно вести кладку, подбирая кирпич, и после укладки каждых 5 – 6 рядов производить швабровку кистью, обильно смоченной водой, или тряпкой для удаления приставших комков глины и раствора, выдавленного из швов.
При установке печных приборов нужно помнить, что коэффициент расширения металла больше коэффициента расширения, кир¬пича и изразцов. Колосниковые решетки и топочные дверцы нагреваются довольно сильно, им нужно обеспечить возможность свободно расширяться. При отсутствии этого колосники, удлиняясь, упираются в кирпич и в кладке появляются трещины.
Весьма непрактичен способ перекрытия топочного отверстия кирпичом плашмя с опорой последних на рамку дверец и на железную полосу, причем иногда за эту же полосу привязывают проволочные мочки от топочных дверец. Полоса, нагреваясь, прогибается, дверцы расшатываются в кладке, кирпичи вскоре вываливаются. Над отверстиями для дверец шире 250 мм (при стенках из обыкновенного кирпича) обязательно должны устраиваться перемычки в полкирпича с правильной подтеской пят. При изразцовой облицовке такая же перемычка должна быть сзади изразцов.
Печные приборы, имеющие в рамках отверстия, крепятся стальной пластиной, которая не должна выступать в топливник и тщательно заделывается в швы кладки. Все печные закладные детали из листового железа устанавливаются на глиняно-песчанном растворе с заделкой их в кирпичную кладку. Их фланец, обязательно обвернуть по периметру на стыке с кирпичом пластичной, волокнистой термопрокладкой для устранения деформационных разрушений.
Правила разрезки кирпичей и правила печной кладки.
Печную кладку кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров ведут с обязательной перевязкой швов. Каждый шов кирпичной кладки должен перекрываться целым кирпичом с перекрытием на стороны по ½ кирпича. В необходимых случаях допускается перевязка в ¼ кирпича.
При кладке топливника и дымовых каналов не следует штукатурить их внутреннюю поверхность глиняно-песчаным раствором, так как слой обмазки, высохнув, растрескивается, отваливается и засоряет канал. Гладкая и ровная поверхность дымовых каналов получается при тщательном выполнении самой кладки и последующей швабровки стенок мокрой тряпкой. Выложив 5÷6 рядов кладки, образовавшиеся вертикальные поверхности затирают мокрой тряпкой.
Чем толще стены, тем дольше печь сохраняет тепло. Например, печь, сложенная на ребро, быстро нагревается, но и быстро остывает.
Самой хорошей считается такая перевязка, когда шов нижних кирпичей перекрывается серединой верхнего кирпича. Чем больше отступление от этого правила, тем хуже прочность перевязки. Плохой кладкой считается, когда шов перекрывается меньше, чем четвертой частью кирпича.
Из-за нестандартности кирпича иногда бывает очень трудно выложить печь строго по чертежам. Поэтому прежде чем приступить к выгонке стен, необходимо выложить несколько рядов кладки насухо. При этом особое внимание следует обратить на то, чтобы при перевязке не образовывались сплошные вертикальные швы и как можно меньше использовался тесаный и колотый кирпич, так как он теряет свои структурные качества.
Прочность кладки зависит не только от качества материала, но и от его пригодности для той или иной части печи, выполняющей определенную функцию. Например, огнеупорный кирпич сильно пористый и его лучше всего класть на раствор из огнеупорной глины с минимальной толщиной швов. При ее отсутствии кирпич укладывают и на обыкновенный песчано-глинистый раствор, выдерживая при этом минимальную толщину швов. Для кладки топливника применяется как керамический так и шамотный кирпич. Другие виды огнеупорного кирпича рассчитаны на постоянную положительную высокую температуру и быстро разрушаются при ее частых перепадах. Особенно на садовых печах на улице. Минусовая температура быстро разрушает структуру огнеупорного кирпича. Топливник, выложенный из красного кирпича, футеруется тем же керамическим кирпичом, поставленным на ребро.
Прочность кладки зависит от того, как нанесен раствор и как верхний кирпич прижат к нижнему ряду. Кирпич нужно не просто класть сверху вниз, а нажимая, продвигать вперед, как, бы, слегка растирая раствор, чтобы все швы оказались заполненными. Уложенный кирпич желательно слегка простучать молотком. Выжатый из швов лишний раствор убирают, внутреннюю сторону топливника и дымоходов тщательно очищают и затирают. Глиняный раствор, оставленный на внутренних сторонах печи, способствует сбору излишней сажи и ухудшает тягу.
Кирпич или камень прямоугольной формы имеют шесть граней, которые называют: боковые длинные – ложками, боковые короткие – тычками и две противоположные длинные широкие – постелью. Кладку из кирпича или камней выполняют, горизонтальными рядами. В кладке одни камни укладывают длинной стороной, другие – поперек. В первом случае ряды кладки принято называть ложковыми, а во втором – тычковыми.
Для кладки применяют целые кирпичи, а также трехчетвертки, половинки и четвертки. По конструктивным и технологическим особенностям кирпичную кладку разделяют на сплошную, облегченную, армированную, декоративную, кладку с облицовкой. Кирпичи и камни в ряду кладки, уложенных вдоль стен, называют верстами.
Кирпичи в кладке располагают горизонтальными рядами, перпендикулярно к действующим нагрузкам. При этом передача вертикальной нагрузки в кладке от одного камня другому должна происходить не на отдельных точках, а по всей поверхности, соприкасающихся слоев кладки. Отступление от этого правила допускается при условии, что сдвигающие усилия, возникающие в результате действия наклонных к постели сил, полностью гасятся силой трения камней, т. е. при наклоне постели к горизонту не более 170 мм. Таким образом, первое правило разрезки кладки дает возможность, зная направление сил в кладке, расположить камни в массиве конструкции так, чтобы исключить их сдвиг, т. е. разрушение. Это положение особенно необходимо учитывать при кладке сводов и арок, где усилия действуют по касательной к кривой давления.
Применение кладочных глинянно-песчаных растворов с добавлением термического цемента, имеющих высокую прочность, допускает частичное отклонение от этого правила.
При выборе марки кирпича и раствора необходимо учитывать, что предел прочности при сжатии кирпичной кладки составляет не более 40÷50% предела прочности кирпича. Объясняется это тем, что толщина шва раствора в горизонтальных швах кладки не везде одинакова.
Каменные материалы плохо сопротивляются изгибу и растяжению, поэтому, их разрушение наступает раньше, чем сжимающие напряжения в них достигнут предела прочности на сжатие. Повышению прочности кирпичной кладки (при одной и той же марке кирпича и раствора) способствует применение пластичных растворов. Применение таких растворов обеспечивает получение более равномерной толщины и плотности шва и способствует уменьшению напряжения изгиба и среза в отдельных кирпичах. Однако, следует иметь ввиду, что степень пластичности растворов для каждого вида кладки имеет определенный предел, который регламентируется СНиПом и указывается в проекте производства работ. В ряде случаев излишняя пластичность раствора снижает прочность кладки.
К кладке печей следует приступать только после того, как подготовлены все печные приборы, на фундаменте сделана разметка, по углам выставлены вертикальные маяки или установлены вертикальные рейки. Работа печника отличается от работы других профессий тем, что он работает не только инструментом, но и самим материалом; хватка материала – кирпича и раствора – у него происходит даже чаще, чем хватка молотка и других инструментов.
Работа печника и его рабочего места организуется так: для устранения излишних нагибаний корпуса тела материал (кирпич, раствор, вода) устанавливается на полке подмостей или стеллаже, расположенных сзади параллельно кладке. Для устранения проверки вертикальности углов кладки устанавливаются вертикальные направляющие. Эти направляющие могут одновременно служить и порядовками, для чего на них размечаются ряды кладки: тогда, устраняется еще одна операция – проверка горизонтальности рядов.
Между камнями в кладке образуются горизонтальные и вертикальные швы. Вертикальные швы располагаются вдоль и поперек стены. Кладку ведут под расшивку, т. е. с полным заполнением швов с последующей их обработкой или без расшивки швов. Расшивка придает поверхности шва различную форму.
Основные материалы для кладки кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров
Физико-химические свойства материалов для печей
Для сооружения кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров применяют строительные материалы, обладающие различными физическими свойствами: плотностью, пористостью, теплопроводностью, водопоглощением и др.
Плотность материала характеризуется количеством массы вещества в единице объема. Плотность тела определяют в результате деления его массы на объем, обозначают буквой и выражают в кг/м3 (г/м3).
Пористость – степень заполнения объема материала порами – мелкими ячейками, содержащими воздух. Более крупные пространства, образующиеся в твердом материале, а также между кусками или зернами рыхло насыпанного материала, называются пустотами. От пористости зависят некоторые свойства материалов. Например, чем меньше пористость материала, тем больше прочность, теплопроводность, морозостойкость, а водопроницаемость меньше, и наоборот.
Теплопроводность – способность материала передавать через свою толщу тепловой поток, возникающий вследствие разности температур на противоположных поверхностях. Передача тепла совершается в сторону более низких температур. Показателем теплопроводности является коэффициент теплопроводности, обозначаемый буквой (лямбда).
Чем плотнее материал, чем меньше в нем пор, тем он теплопроводнее, и, наоборот, чем больше пор, тем он хуже проводит теплоту. Это происходит потому, что воздух, заполняющий поры, плохой проводник теплоты. По этой же причине пористые тела, погруженные в воду, которая хорошо проводит теплоту, впитав в себя влагу, становятся более теплопроводными.
Лучшие проводники теплоты – металлы. В противоположность им материалы, плохо проводящие теплоту (пробка, опилки, соло¬ма, базальт, пенобетон, кирпич), называются теплоизоляционными материалами и их применяют для утепления конструкций.
Теплоемкость – свойство материала при нагревании поглощать теплоту, а при охлаждении – отдавать ее. Показателем теплоемкости является удельная теплоемкость.
Удельной теплоемкостью, называется количество теплоты в джоулях, которое необходимо для нагревания 1 кг материала на один градус. Удельную теплоемкость обозначают буквой С и выражают в Дж/(кг / град).
Морозостойкость – способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительно¬го понижения прочности. Морозостойкость выражается количеством циклов замораживания при температуре – 15°С и оттаивания, проводимых, в условиях лаборатории.
Материалы, применяемые, в условиях попеременного замораживания и оттаивания, например кирпич и раствор в дымовых трубах, должны иметь определенную морозостойкость.
Прочность – способность материала сопротивляться разрушению при действии внешних сил, вызывающих деформацию и внутренние напряжения в материале. Под действием внешних нагрузок в материале возникают внутренние напряжения сжатия, растяжения, скалывания, изгиба, кручения и т. п. Для характеристики прочности таких материалов, как кирпич, бетон, цемент, а также растворы, их маркируют. Например, марка кирпича «200» означает, что он разрушается при нагрузке в 200 МПа. Марку материала устанавливают в лабораториях.
Пластичность – способность материала изменять под действием нагрузки или при резком изменении температуры свою форму и размеры в значительных пределах без образования трещин или разрывов. При кладке печей очень важно иметь раствор определенной пластичности.
Огнеупорность – способность материала выдерживать высокие температуры, не разрушаясь, не изменяясь по форме и не теряя прочности, при непосредственном воздействии огня. Огнеупорность – весьма важное свойство материала. Поскольку отдельные части печей подвергаются действию различных температур, в печном деле применяют несколько видов кирпича – керамический, тугоплавкий и огнеупорный шамотный. Огнеупорный шамотный кирпич, выдерживает температуру до 1600° С, им футеруют топливники печей, предназначенных для сжигания каменного угля. Керамический кирпич, выдерживает температуру 900÷1000° С, его применяют для топливников печей, в которых сжигают дрова и торф. Жаростойкий бетон выдерживает температуру до 1200° С.
3.2 Кирпич
Керамический кирпич – основной материал для кладки печей. Это искусственный камень в виде прямоугольного параллелепипеда, который изготовляют из глины способом пластического или полусухого прессования и обжига. Прессованный не обожженный кирпич в печах и трубах недопустим.
Производство кирпича состоит из следующих основных операций: добычи глины в карьере и доставки ее на завод; переработки глины – придания ей однородности, разрыхления, измельчения, а также удаления ненужных примесей и иногда добавления песка (если глина жирная); формования кирпича; сушки и обжига кирпича.
Кирпич обжигают в кольцевых и тоннельных печах непрерывного действия. Глина начинает спекаться при температуре от 950 до 1050° С, отдельные ее частицы плавятся и связывают всю массу кирпича в одно целое, придавая ей необходимую прочность. Цвет глины при этом меняется, и кирпич приобретает характерный красный (кирпичный) цвет.
При температуре выше 1000° С, возможно плавление глины: она сильно темнеет – получается пережженный кирпич, называемый пережогом или железняком. Такой кирпич, имеющий темную окраску и иногда стекловидный оттенок, отличается большой прочностью, не поддается теске, плохо впитывает воду и потому слабо связывается с раствором. Пережог для кладки печей непригоден.
Недожженный, или алый, кирпич бледно-розового цвета, при ударе издает глухой звук. Прочность его ниже, чем у нормально обожженного керамического кирпича, водопоглощение большое; для кладки печей не используется.
Кирпич должен быть полномерным, т. е. иметь стандартные размеры (250 × 120 × 65 мм), все боковые грани должны быть строго плоскими, углы прямыми, кромки острыми; масса одного кирпича 3,5÷3,8 кг. Кирпич должен быть не пористым, не содержать посторонних примесей. При постукивании хорошо обожженный кирпич должен издавать чистый металлический звук; при падении – не рассыпаться на мелкие кусочки, а разбиваться на круп¬ные куски.
Применять для кладки печей силикатный, дырчатый и щеле¬вой кирпич запрещается.
Еще большей огнестойкостью, чем тугоплавкий гжельский и боровичский кирпичи, обладает огнеупорный шамотный кирпич, изготовляемый обжигом смеси шамота-порошка из обожженной и размолотой огнеупорной глины. Этот кирпич выпускают разме¬рами 230 × 113 × 65 и 250 × 123 × 65 мм. Он идет главным образом на футеровку котельных топок, но применяют его также и для футеровки топливников комнатных печей, кухонных плит и очагов при топке их антрацитом.
Подовый кирпич размером 225 × 225 × 70 мм изготовляют из огнеупорной или обыкновенной глины; им облицовывают поды хлебопекарных печей. Благодаря меньшему количеству швов под из этого кирпича получается более ровным, чем из керамического или тугоплавкого гжельского.
Глина для кладки кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров.
Обыкновенная, глина, или красная, часто встречается в виде грунта и представляет собой остатки выветрившихся гор¬ных пород. Она состоит из мельчайших частиц, напоминающих чешуйки. Обычно глина встречается в природе с примесью песка, слюды, извести и т. д. Если количество примесей незначительно, то глину называют жирной, а если их много – тощей (жирная глина содержит не более 2÷3 % песка, средняя – около 15 %, тощая – около 30%).
Глина способна впитывать большое количество воды; при намокании она заметно увеличивается в объеме (разбухает). Разведенная водой, она образует пластичное тесто. При кладке печей глину применяют как вяжущее вещество. При высыхании и обжиге объем глины резко уменьшается, в результате чего на ее поверхности образуются трещины.
Из чистой (без примесей) глины приготовляют огнеупорные изделия. Жирная глина водонепроницаема, поэтому ее иногда применяют для гидроизоляции фундаментов зданий с наружной стороны.
Печной массив выкладывают на растворе, представляющем смесь глины, песка и воды. В зависимости от того, какую часть печи и из какого кирпича выкладывают, применяют глину обыкновенную, тугоплавкую, гжельскую и огнеупорную.
Песок для кладки кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров
Песок, применяемый в растворах для кладки печей, должен быть чистым, без примеси ила, извести, растительных остатков и других загрязняющих веществ. Песок добавляют только к обыкновенной и тугоплавкой глине и тем больше, чем жирнее глина. К огнеупорной, глине добавляют не песок, а шамот. Количество песка, вводимого в раствор, имеет большое значение для получения кладки необходимой прочности и зависит от формы и крупности его частиц и от общей чистоты. Речной песок окатанной формы менее пригоден для кладки печей, чем горный песок угловатой формы. Песок, применяемый в растворах, должен быть мелкозернистым (зерна величиной не более 1 мм); при более крупных зернах не удается получить тонкие швы в кладке, что снижает прочность кладки печей. Пыль и загрязненность песка ухудшают вяжущие свойства глиняного раствора. Песок очищают, просеивая через проволочную сетку с ячейками размером 1÷1.5 мм, натянутую на деревянную рамку. При сильном загрязнении песок промывают на пескомойках.
Цемент и известь
Цемент и известь – вяжущие вещества; их применяют при кладке фундаментов под печи и трубы, при выкладке оголовков труб, расположенных выше крыши, а также для кладки коренных труб высотой более одного этажа.
Цементы обладают наибольшей быстротой схватывания по сравнению с известью и глиной. Начало схватывания цементов наступает не ранее чем через 45 мин, а конец – не позднее 12 ч. По внешнему виду цемент представляет собой порошок серого цвета. К цементам относятся все разновидности портландцементов, шлако портландцементов, и глиноземистый цемент.
Портландцемент – гидратное вяжущее вещество, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса. Клинкер получают в результате обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины.
Цементным раствором называется смесь цемента, песка и воды Цементный раствор быстро схватывается после его замешивания. Заданную (марочную) прочность кладка на цементном растворе приобретает только через 28 дней. Кладка печных фундаментов на цементном растворе допускается лишь при наличии высоко стоящих грунтовых вод или для двухэтажных печей и дымовых труб.
Известь получают в результате обжига известняка во вращающихся или шахтных печах. После обжига образуется не¬гашеная известь (комовая, или известь-кипелка). При поливании водой она как бы кипит и рассыпается на мелкие части, выделяя теплоту и увеличиваясь в объеме. Этот процесс называется гашением извести, а полученная известь – гашеной известью или пушонкой.
Бетон жаропрочный для кладки кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров.
Бетон – это искусственный каменный материал, получаемый из правильно подобранной смеси (вяжущего, мелких и крупных заполнителей, воды и в необходимых случаях специальных доба¬вок) после ее твердения и формования. До формования эта смесь называется бетонной смесью. В качестве заполнителей используют местные материалы (песок, гравий, щебень). Цемент составляет 10÷ 15 % от всей массы бетонной смеси, - а заполнители и вода – 85÷90 %.
Бетон – важнейший строительный материал. Изменяя в широких пределах его прочность, плотность и теплопроводность, бетону можно придать самые разнообразные свойства и изготовлять из него конструкции, изделия и сооружения различной формы и назначения.
Жаростойкий бетон на портландцементе применяют в жилищ¬ном строительстве для устройства сборно-блочных бытовых печей. Состав жаростойкой бетонной смеси для блоков применяют в соотношении 1:4:0,33 (цемент, крупные заполнители, добавки) по массе:
Для блоков топливника
Портландцемент марки не ниже 400……………………………..1
Щебень из огнеупорного кирпича………………………………..2
Песок из огнеупорного кирпича………………………………….2
Пылевидные тонкомолотые добавки из шамота………………0,33
Для всех блоков, кроме блоков топливника
Портландцемент марки не ниже 400……………………………...1
Щебень из керамического кирпича…………………… от 2 до 2,5
Песок из керамического кирпича…………………… от 2 до 2,5
Пылевидные тонкомолотые добавки из шамота……………….. 0,33
Начинающие печники пренебрегают печной термостойкий бетон. И совершенно напрасно. Из него получаются тонкие и изящные дымосборники на садовых печах, каминах, арки, сферы, перемычки. В печных конструкциях он просто незаменим.
Фундаменты под печи рекомендуется устраивать из природного камня и бутовой плиты, так как они образуют более ровное и прочное основание.
Вода, применяемая для замешивания растворов, гашения извести, поливки кирпича и бутового камня, должна быть чистой, без примесей и не содержать солей и кислот. Качество воды и ее пригодность для строительных целей определяют лабораторным анализом. Для приготовления растворов можно использовать и морскую воду. Нормы цемента при этом увеличивают на 10÷15%.
При больших масштабах строительства пригодность воды для строительных работ проверяют, испытывая образцы растворов, приготовленных на этой воде. Прочность испытуемых образцов должна быть равна прочности образцов, приготовленных на нор¬мальной воде, или быть ниже не более чем на 10 %.
В новой России очень актуальны требования к экологической чистоте всех вышеуказанных материалов. Для проверки на экологическую чистоту материалов используют различные приборы: счетчик Гейгера, кислотный и щелочной измеритель и т.д. Но самое главное – на все покупные материалы необходимо иметь сертификаты соответствия и гигиенические сертификаты.
Пасты, смеси, клеи, специальные мастики для кладки кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров
В процессе печной кладки незаменимы специальные огнеупорные смеси, мастики, клеи, термостойкие силиконы.
Для кладки топливника банной печи, где температура достигает до 1000 градусов, применяются тугоплавкие сухие смеси из серии Мертель шамотный, Ветонит, Мурбрук, Скантерм, «Плитонит, огнеупор». Также применяются готовые пастообразные суспензии, готовые к применению « Печник», алюмосиликофосфатный клей «ЦАСФ», Файер цемент, клей Терракот.
При использовании этих материалов можно добиться толщины швов в топливнике от 1 до 3 мм. Надо помнить, что эти пасты и сухие смеси быстро портятся, поэтому надо их наводить и открывать непосредственно перед укладкой кирпича.
Для облицовки плиткой и керамогранитом используют пасту «Скала», «Калан». Но они применимы только в помещениях с постоянной положительной температурой. При замораживании дома и прохождении через ноль градусов и ниже эти пасты теряют свою клеящую способность.
Термические герметики, клеи и силиконы используют для заделки швов между металлическими изделиями: примыкание на кровле металлического дымохода, герметизация швов в духовых и коптильных шкафах, заполнение пустот в кафельных изразцах и их склейка.
Для окраски металлических изделий применяют термостойкую краску: черную, серебристую, белую. Краски, наносимые кисточкой, не выгорают при температуре 250 градусов. Аэрозольные краски типа «Цетра», ЯЛКЗ, Текнос, Тиккурила не выгорают при температуре 450 градусов.
Приготовление глиняно-песчаного, цементного и смешанного растворов для кладки кирпичных печей, каминов, барбекю, коптилен, тандыров.
Приготовление глиняно-песчаного раствора производится либо в корыте, либо миксером. Глину предварительно замачивают на сутки или двое суток. Песок должен быть мелким и чистым; поэтому его следует пред-варительно просеивать. Соотношение составных частей зависит от степени жирности и влажности глины. Жирная глина требует большего объема песка. На замачивание глины воды обычно идет не более 1/4 части по объему глины. Сильно мочить не следует, так как в жидкой глине трудно разбить комки. Окончательно требуемую пластичность печник придает раствору, добавляя к нему воды и перемешивая мастерком на рабочем месте перед самой кладкой.
Во время перемешивания раствора проверяется его качество: достаточно ли добавлено песка и хорошо ли перемешаны составные части. Жирный, глинистый раствор при высыхании, вследствие уменьшения его объема, растрескивается и выкрашивается из швов. Тощий раствор плохо связывает (склеивает) кирпичи и тоже выкрашивается. Глины в растворе должно быть столько, чтобы она лишь заполнила промежутки между отдельными песчинками, образующими монолит. Такой раствор не будет растрескиваться и усыхать.
Некоторые части кладки – фундамент печи, оголовки труб сверх кровли кладут на известковом, цементном или смешанном растворе; печнику нужно уметь приготовлять эти растворы.
Для приготовления известкового раствора берут так называемое известковое тесто. Если готового известкового теста нет, то берут негашеную, известь, называемую кипелкой, и ее гасят в тесто; для этого известь поливают водой и размешивают. Если извести немного, то гашение производят в ящике для раствора; при большом же количестве вырывают яму в земле и обделывают ее дно и стены досками; такая яма называется творилом. Когда кипелку поливают водой, она трескается, рассыпается в порошок. При этом она сильно увеличивается в объеме, шипит, вода нагревается; известь как бы кипит – отсюда и ее название. Попавшая на кожу известь разъедает ее, почему гашение нужно производить осторожно, беречься брызг. Чтобы гашение шло быстрее и равномернее, известь нужно перемешивать, разбивая куски и давая воде доступ вглубь. Воды нужно налить больше; при недостатке воды на поверхности теста вскоре появляются трещины. Чтобы вся известь хорошо погасилась, тесто следует приготовлять не менее как за неделю до его употребления. В зависимости от жирности извести в нее прибавляют от 3,5 до 4 объемов песку. Чтобы, узнать, какое количество песка известь может в себя принять, песок прибавляют в нее постепенно, пока раствор не перестанет липнуть к мастерку.
Замешивают известковый раствор в ящике. Сначала кладут туда известковое тесто и разводят водой до густоты жидкой сме¬таны, тщательно размешивая комки и приливая воду постепенно. Затем всыпают песок и хорошо перемешивают до получения однородной массы.
Для кладки в сырых местах применяется цементный раствор, который в воде твердеет даже лучше, чем на воздухе, почему и называется гидравлический. Цемент очень мелкий порошок серовато-стального или зеленоватого цвета. Он имеет способ¬ность очень быстро схватываться после замачивания. Поэтому цементный раствор приготовляют небольшими порциями с таким расчетом, чтобы его употребить в дело в течение часа. Сначала цемент тщательно перемешивают с нужным количеством сухого песка и уже после этого постепенно прибавляют воду. Обычно берут на 1 часть цемента, от 3 до 7 частей песка, в зависимости от назначения раствора. Цементный раствор дает более прочную кладку, чем известковый. Для улучшения же качества, известкового раствора к нему прибавляют цемент; такой раствор, носит название смешанного или сложного. Соотношение объемов цемента, известкового теста и песка в смешанном растворе бывает различное, например, берут 1:1:6, т. е. 1 объем цемента, 1 объем известкового теста и 6 объемов песку, или 1:11/2:8 и т. д.