WarmFires.ru

Кирпич печной полнотелый, изготавливаемый на кирпичных заводах, имеет пластинчатую структуру, а также имеет защитный слой на гранях (см. рис. 2).

Рис. 2. Физические и теплотехнические свойства кирпича:

1 - 3 - грани, имеющие защитный слой; 4 - грань не имеет защитного слоя, так как
двищется по конвейеру при изготовлении кирпича; 5 - грань имеет рыхлую структуру, так как разрезается при формовке струной

Рис. 3.

1 - слой обожженной глины, расположенные вдоль кирпича по длине

Рис. 4. Грани кирпича:

1 - ложок; 2 - тычок; 3 - постель; 4 - ребро; 5 - векторы тепла

Так как печной кирпич имеет пластинчатую структуру, то при расположении кирпича в кладке очага он укладывается на плашку (постель).

Тепло постепенно накапливается (аккумулируется) в кирпиче, так как векторы тепла проходят поперек пластин (перпендикулярно) и прохождение тепла через толщу кирпича сильно замедляется и кирпич аккумулирует тепло. В результате воздействия теплоты с одной стороны кирпич начинает отдавать (передавать) тепло в сторону противоположную нагреваемой грани, т. е. в помещение. Вследствие разности температур, теплота передается в сторону более низкой температуры (см. рис. 5).

Рис. 5.

Такое свойство кирпича обеспечивает постепенную медленную передачу тепла в помещение, не допуская чрезмерного резкого повышения температуры в помещении. Чрезмерные колебания температуры не слишком комфортны для человека.

Малые колебания температуры на ±5 С не создают больших неудобств. Также при такой структуре кирпича длина волны теплового излучения наиболее комфортна для здоровья человека.

При кладке кирпича на ребро (ложок) векторы тепла проходят вдоль пластин и не встречают препятствия — кирпич мало аккумулирует тепла и сразу передает его помещению. Печи с такой кладкой очень быстро нагревают помещение и по окончании топки быстро остывают. В таких помещениях значительно существенны колебания температуры — порядка ±10-15 С, что создает не совсем комфортные условия для людей. Или в помещении сильная жара до +40 С и буквально через 6-8 часов температура опускается до +5... 10 С.

Также и длины волн теплового излучения неблагоприятны для человека.

Кирпич, установленный на ребро (ложок), обращен рыхлой, неровной и не имеющей защитного слоя стороной внутрь дымовых каналов. С таким расположением в кладке кирпича под воздействием высокой температуры, эрозии (движение дымовых газов создает это явление) создаются дополнительные препятствия для движения газов (из-за неровной поверхности), каналы быстро засоряются (забиваются) сажей, кирпичи растрескиваются.

Растрескивание кирпича способствует проникновению угарного газа в помещение. Засорение сажей уменьшает передачу тепла в помещение, снижает эффективность работы печи — повышенный расход топлива. Все эти факторы намного снижают срок службы очага в среднем на 5-7 лет в зависимости от условий эксплуатации. Очаги с кладкой стенок дымооборотов в полкирпича служат долгие годы — 20 и более лет в зависимости от условий эксплуатации, качества материалов, соблюдения технологии кладки. Если возникает необходимость кладки очага с тонкими стенками дымооборотов т. е., когда печью пользуются эпизодически и возникает необходимость протопить очаг за очень короткое время, менее двух часов, и быстро прогреть помещение, и при всех этих условиях не нарушая качественных характеристик очага, необходимо следующее: при помощи камнерезного станка или «болгарки» распилить кирпич вдоль на две половины и половину кирпича, имеющего на одной стороне защитную грань, применить для кладки очага — размеры такого кирпича должны быть 250x65x65 мм (см. рис. 6). На некоторых кирпичных заводах такой кирпич формуют по индивидуальным заказам.

Рис. 6. Размеры кирпича:

1 - кирпич; 2 - линия разреза кирпича

Когда подготовлены материалы и правильно выложено основание печи (фундамент), можно приступить к кладке самого очага.

В литературе по печному делу много различных конструкций печей со схемами порядовок кладки.

За основу можно выбрать любой понравившийся очаг, применяя для кладки только общее устройство печей. Так, все конструкции печей в книгах рассчитаны только теоретически, на практике они не проверены. И если следовать только схемам-порядовкам, можно заведомо сложить очаг со значительными конструктивными недоработками и ошибками. Часто встречаются такие ошибки: для перекрытия дымовых каналов печи используются стальные пластины, уголки, что является грубым нарушением технологии кладки. Зачастую заужаются или расширяются дымовые каналы, что противоречит динамике движения дымовых газов и всем основным правилам кладки очагов. Не соблюдается правильная перевязка швов кладки, что является нарушением противопожарных норм и правил.

Опытные печники-профессионалы должны уметь сами спроектировать очаг, либо усовершенствовать и доработать предлагаемые проекты.

Когда все приготовлено для кладки очага, можно приступать к работе. Выбрана заранее конструкция печи и ее назначение. При выборе конструкции или личной разработке очага должны соблюдаться следующие основные правила.

Правило 1 . Печь должна быть проста в кладке и удобна в эксплуатации.

Правило 2 . Площадь тепловоспринимающей поверхности должна быть больше или равна теплоотдающей поверхности печи.

Перед началом кладки необходимо разметить периметр печи. Выложить сначала на сухую без раствора кирпичи наружного периметра (см. рис. 7).

Рис. 7.

Длину X и ширину очага Y необходимо рассчитать так, чтобы укладывались в дальнейшем только полномерные кирпичи и соблюдалась ширина вертикальных швов не более 5 мм. Далее необходимо замерить длину диагоналей Z1 и Z2. Диагонали должны быть равны Z1 = Z2. Это необходимо для соблюдения прямоугольности кладки. Когда размечен первый ряд кладки, необходимо его выложить на глинопесчаном растворе. Кладка выполняется следующим образом. Сначала выкладывают два угловых кирпича и далее по часовой стрелке по периметру выкладываются остальные кирпичи. Левши могут выполнять кладку против часовой стрелки. В процессе кладки необходимо «правилом» проверять прямолинейность граней кладки (см. рис. 8).

Рис. 8.

Отвесом или уровнем необходимо проверять вертикальность углов кладки. Уровнем проверять горизонтальность кладки. Правилом необходимо проверять диагонали вертикальных сторон очага (см. рис. 9).

Рис. 9.

1 - уровень (проверка горизонтали); 2 - уровень (проверка вертикали); 3, 4 - правило (проверка диагоналей); 5 - отвес (проверка вертикали); 6 - линейка (проверка прямоугольности по диагоналям)

В процессе кладки необходимо строго соблюдать толщину швов кладки — не более 5 мм для красного печного кирпича и 3 мм для огнеупорного (шамотного) кирпича. Особое требование — соблюдение герметичности кладки — тщательно заполнять раствором все вертикальные и горизонтальные швы кладки.

Для лучшего схватывания кирпича с раствором и обеспечения качественной долговечной кладки кирпич необходимо смачивать в воде. Делается это следующим образом: в небольшую емкость с водой опускается кирпич на 10-15 сек. Летом, при температуре выше 20 С — на 15-30 сек. Кирпич обладает повышенной гигроскопичностью, поэтому сухой кирпич при контакте с раствором начнет интенсивно впитывать влагу из раствора. В результате раствор потеряет свои свойства прочно и надежно удерживать кирпичи между собой. Также смачиванием кирпича убирается (смывается) пыль, которая препятствует соединению кирпича с раствором. Огнеупорный (шамотный) кирпич смачивать только для смывания пыли с его поверхности.

Выполнить качественную и красивую кладку, отвечающую современным требованиям, придать очагу эстетический вид помогут следующие способы. У красного печного или шамотного кирпича при транспортировке часто повреждаются (скалываются) ребра, к тому же при формовке на заводе на ребрах кирпича образовываются заусеницы. Для устранения этих дефектов необходимо снимать на гранях кирпича фаски (см. рис. 10). Делается это вручную при помощи абразивного крупнозернистого бруска или шлифуется при помощи электроинструмента — болгарки, шлифмашинки, либо при помощи камнерезного станка. Ребра спиливаются или сошлифовываются под углом 45° к плоскости кирпича и размером по граням от 5 до 10 мм.

Рис. 10.

Так как на гранях кирпича имеется защитный слой, имеющий более плотную поверхность, чем остальной массив кирпича и другие его грани и плоскости, то внутренние поверхности печи наиболее подвержены разрушающим факторам — высокой температуре, эрозии, отложению сажи. На наиболее плотную грань меньше откладывается сажи и она больше противостоит эрозии.

Кирпич необходимо укладывать в кладку защитной стороной внутрь дымовых каналов, а грань кирпича, не имеющую защитного слоя, укладывать наружу. Для придания эстетического вида очагу эти грани необходимо шлифовать вручную при помощи крупнозернистой наждачной шкурки или электроинструмента (шлифмашинки ленточного типа).

Рис. 11.

Шамотный (огнеупорный) кирпич имеет все грани одинаковой плотности и такой кирпич можно располагать любыми гранями внутрь дымоходов или на лицевую поверхность. Шамотный кирпич не рекомендуется шлифовать, так как в нем имеются зерна шамотного песка, которые при шлифовке выкрашиваются и ухудшают прочность, качество и товарный вид кирпича (см.

рис. 12).

Рис. 12.

При совместной кладке шамотного и печного кирпича не допускается их перевязка между собой, так как они имеют разные габаритные размеры, коэффициенты теплового линейного расширения, плотности. Также при совместной кладке разная толщина швов кладки. Для печного кирпича — 5 мм, а для шамотного — 3 мм. Применяются неодинаковые растворы для кладки. Для шамотного кирпича применяется раствор на основе огнеупорной глины и шамотного песка. Между рядами кладки должен быть оставлен зазор 10 мм и засыпан мелким кварцевым песком, смешанным в пропорции 1:1 с молотой каолиновой ватой или асбестовым порошком (см. рис. 13).

Рис. 13.

1 - кирпич печной; 2 - кирпич шамотный; 3 - засыпка