Книги по строительству и ремонту

 Кладка печей своими руками

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

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, т. е. кирпич.

БУЛЫГИ-ВАЛУНЫ

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, постелистого 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. В зависимости от породы бут бывает легкий и тяжелый, выдерживающий на сжатие из ракушечника от 4 до 50 кгс/см2, из известняков и вулканических туфов — от 35 до 150 и из камней тяжелых пород — от 100 до 1000 кгс/см2. Чем камни прочнее, тем они надежнее.

КИРПИЧ

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 изготовленая 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). Обычно глина, бросаемая в форму, хорошо заполняет ее и почти не требует сильного уплотнения.

На заводах кирпич готовят полусухим способом из массы небольшой влажности, но для формовки его тщательно перемешивают и сильно уплотняют до 150 кгс/см2.

Кирпич изготавливают размером 250 X 120 X 65 мм. Возможны небольшие допуски в зависимости от прессования и состава подобранной глиняной массы и особенно при пластическом прессовании. При таком прессовании возможны допуски плюсовые или минусовые по длине 4 мм, по ширине и толщине — 3 мм, при полусухом прессовании — соответственно 3 и 2 мм. Масса кирпича после обжига составляет 3,5... 3,8 кг. Кирпич бывает разных марок. Он выдерживает на сжатие —300, 250, 200, 150, 125, 100 и 76 кгс/см2. Кирпич с государственным Знаком качества должен иметь марку не ниже 125.

Изготовленный кирпич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и углами, ровными лицевыми поверхностями и четкими гранями, без трещин. Масса обыкновенного кирпича около 1700 кг/м3. Один кубический метр содержит 480 штук кирпича. При укладке на растворе количество кирпича сокращается, при тонких швах меньше, при толстых больше.

После сушки в течение 8—12 суток и более обыкновенный или красный кирпич обжигают при температуре 900... 1000°С.

Обжиг выполняют в три этапа — выпаривание (выкурка), дегидратация (обезвоживание и окисление), спекание. Весь процесс обжига длится 10—12 суток, а затем почти столько же времени происходит остывание.

Выпаривание. После сушки сырца в нем еще содержится много гигроскопической влаги. В начальной стадии обжига из кирпича начинают выделяться водяные пары и кирпич начинает «дымиться». В это время в обжигающих печах должна быть очень хорошая тяга, чтобы кирпич не запаривался, не размягчался и не терял своей формы. При этом процессе следует постепенно поднимать температуру, доводя ее до 200°С. Из кирпича полностью удаляют всю влагу.

Дегидратация (обезвоживание и окисление). Выполняют для удаления различных летучих веществ, находящихся в глине. При повышении температуры до 700°С из глины удаляется химически связанная вода, а также выгорают уголь и сера, закись железа переходит в окись, т. е. происходит окисление.

Спекание. После окончания процесса окисления обжиг может протекать быстрее, так как в печи поднимается такая температура, которая необходима для самого обжига. За этот период разные вещества, имеющиеся в глине, начинают плавиться. Глина делается все более и более прочной и достигает полного спекания. В результате получается кирпич. После обжига кирпич постепенно остывает (охлаждать его сразу нельзя, иначе он потрескается).

Не во всех местах печи температура в процессе обжига одинаковая. При температуре больше 1000°С глина плавится, темнеет и частично покрывается стекловидной пленкой. В результате получается пережженный кирпич или железняк. Этот кирпич очень прочный, плохо колется и слабо связывается с раствором. Он непригоден для печной кладки, но его используют для устройства фундаментов под дома и другие сооружения.

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 га 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.