Выбираем материалы для строительства бани и печи
Материалы должны быть огнеупорными и пожаробезопасными, а также не деформироваться от нагревания. Расширение под действием высоких температур также имеет большое значение. Металлические конструкции в строительстве печей применяют в такой мере, в которой расширение металла при нагревании не повлияет на прочность конструкции печи и не повредит ее.
Камень: песчаник, известняк и бутовый камень. Их применяют для кладки фундаментов под печи.
Песчаник состоит из зерен песка, скрепленных между собой глиной или известью.
Известняк несколько уступает песчанику по крепости.
Бутовый камень — общее название каменных пород. Его подразделяют на рваный, булыжник округлый, по-стелистый (плоские камни), бутовую плиту (плоские плиты).
Очевидно, что лучше всего для устройства фундаментов применять постелистые камни или бутовую плиту — они плотно укладываются и надежно сцепляются с раствором.
Кирпич: искусственный камень, получаемый из глины с последующим пластическим или полусухим прессованием, сушкой и обжигом. Это основной материал для кладки печей. Есть несколько разновидностей кирпича, но не все они годятся для печных работ.
Кирпич глиняный обыкновенный, или красный, после сушки обжигается при температуре от 800 до 1000 «С. В процессе обжига отдельные частицы глины плавятся и связывают всю массу кирпича в одно целое, придавая ему прочность. Глина при обжиге изменяется в цвете — становится красной или, как говорят, кирпичной.
При температуре выше 1000 °С глина плавится, в результате чего темнеет и покрывается стекловидной пленкой — получается пережженный кирпич, или железняк. Он очень прочный, плохо колется и слабо связывается с раствором. Для печной кладки такой кирпич непригоден. Его применяют для устройства фундаментов.
Если температура не превышает допустимых пределов, получается нормально обожженный кирпич соответствующей пористости. При простукивании он издает чистый металлический звук, хорошо колется и поддается теске, при падении не рассыпается, а раскалывается на крупные куски.
При недостаточной температуре обжига получается алый или недожженный кирпич (недожог) с бледно-розовой окраской. При простукивании он издает глухова тый звук, падая, рассыпается на мелкие куски, очень порист и сильно поглощает воду. В печных работах его можно использовать только в неответственных местах.
Нельзя применять для кладки печей и дымоходов силикатный, пустотелый и дырчатый кирпичи.
В топках печей и первом дымовом канале, где температура очень высокая, красный кирпич быстро разрушается, и печь приходится ремонтировать или перекладывать. В таких местах следует применять тугоплавкие кирпичи, изготовляемые из глин повышенной огнестойкости и прочности. Наибольшую прочность и повышенную огнестойкость имеет белый по цвету, ровный гжельский и боровичский кирпич. Он выдерживает температуру от 900 до 1000 °С, его применяют для облицовки топливников печей, в которых сжигают дрова и торф.
Огнеупорный шамотный кирпич выдерживает температуру до 1600 °С. Им облицовывают, или футеруют топливники печей, предназначенных для сжигания каменного угля. Изготовляют его путем смешивания шамота-порошка из обожженной и размолотой огнеупорной глины. Размеры этого кирпича 250×123×65 и 230×113×65 мм. Как правило, тугоплавкий и огнеупорный кирпичи на чертежах и рисунках обозначают штриховкой в клеточку.
Глина: обыкновенная (или красная) представляет собой остатки выветрившихся горных пород, состоящих из мельчайших частиц в виде чешуек. Она встречается в сухом или слегка влажном состоянии с примесью песка, извести, слюды и т. д. В зависимости от количества примесей глина подразделяется на жирную, среднюю и тощую. В жирной глине содержится 2-3% песка, в средней — около 15% и тощей — около 30%. Глина может впитывать большое количество воды, увеличиваясь при этом в объеме и образуя тесто. При высыхании объем ее уменьшается и на поверхности образуются трещины.
При нагревании глины от 400 до 700 «С она сначала отдает воду. Потом становится пористой, постепенно плавится или спекается. При замерзании глина вспучивается и увеличивается в объеме.
Тесто из глины пластично, легко принимает и сохраняет приданную форму. Пластичность глины зависит от размера частиц глиняного вещества, примесей и других причин. Усушка глины средней пластичности — 6-8%, тощей — меньше 6%.
Чистую от примесей глину применяют для изготовления огнеупорных изделий.
Обыкновенную (красную) глину применяют в виде раствора (глина, песок и вода) для кладки печных массивов печей из обыкновенного красного кирпича.
Гжельскую и другие тугоплавкие глины применяют для кладки стен топливника и первых каналов печей.
Из огнеупорной глины выкладывают стены топливника и первый восходящий канал в печах, работающих на антраците, каменном угле или жидком топливе.
Песок: используют как заполнитель в глиняных растворах для кладки печей. Он должен быть чистым, не иметь примесей ила, извести, растительных остатков и других загрязняющих веществ. Лучшим песком является горный, с шероховатыми поверхностями. Речной песок менее пригоден, так как его зерна имеют гладкую форму — он хуже сцепляется с глиной. Загрязненные пески промывают.
Песок добавляют в обыкновенную и тугоплавкую глину, и особенно в жирную. Чем жирнее глина, тем больше добавляется песка, и наоборот. В огнеупорные глины вместо песка добавляют шамот.
Песок, добавляемый в растворы, должен быть мелким» с зернами величиной не более 1 мм, что дает возможность получить самые тонкие швы, тем самым повышая прочность кладки печей.
Вода: лучшей водой для кладки печей считаются дождевая и речная. В воде не должно быть примесей солей, кислот и щелочей. Жесткая вода в печном деле нежелательна.
Известь: бывает кальциевая, магнезиальная и Доломитовая первого, второго и третьего сортов. После обжига получается комовая известь-кипелка. Делится на быстрогасящуюся — не более 8 минут, среднегасящуюся — не более 25 минут и медленногасящуюся — более 25 минут. Хранить комовую известь необходимо в сухих сараях на сухом дощатом полу. В сырых местах она постепенно гасится, превращаясь в пушонку — тонкий порошок. Лучше всего известь-кипелку погасить в тесто, которое в надлежащих условиях может храниться десятками лет, улучшая при этом свои вяжущие свойства.
Известь применяют для приготовления растворов, употребляемых для кладки фундаментов под печи и оголовки труб, расположенных выше крыши. На этом pa- i створе выкладывают коренные трубы высотой до двух этажей.
Цемент: это гидравлическое вяжущее вещество большой прочности. Производят пять марок цемента с пределами прочности 300, 400, 500, 550 и 600 кгс/см. Бывают портландцементы и портландцементы с минеральными добавками, шлакопортландцементы, а также быстротвердеющие портландцементы и шлакопортландцементы. Они быстро схватываются по сравнению с глиной и известью. Начало схватывания — не ранее 45 минут, конец схватывания — не позднее 12 ч. Из цемента приготовляют растворы или добавляют цемент в глиняные и известковые растворы для придания прочности.
Хранят цемент в сухих местах в специальной таре — при соприкосновении с воздухом цемент снижает вяжущие качества.
В печных работах цементные растворы применяют для тех же целей, что и известковые.
Бетон: высокопрочный искусственный материал. Для получения бетонной массы приготовляют смесь цемента, мелких и крупных заполнителей, затем затворяют ее водой. Если в бетон вставить стальную арматуру или стальную сетку, получится железобетон.
Жароупорный бетон выдерживает температуру до 1200 С. Бывает разных составов, материалы которых отмеряют массовыми частями.
Для блоков топливника его приготовляют из портландцемента марки не ниже 400 (одна часть), щебня из огнеупорного кирпича (две части), песка из огнеупорного кирпича (две части), пылевидной тонкомолотой добавки из шамота (0,33 части).
Гипс: порошок белого цвета, быстро схватывается, применяется как добавка в известковых растворах для ускорения их схватывания. Является также составной частью раствора, применяемого для оштукатуривания печей.
