Глава XI. Материалы и приборы, применяемые при сооружении печей

§ 30. Физические и механические свойства материалов

Для сооружения печей и очагов применяют строительные материалы, обладающие различными физическими свойствами: объемной массой, пористостью, теплопроводностью, водопоглощением и др.

Объемная масса - масса единицы объема материала в естественном состоянии (вместе с порами и пустотами); объемную массу обозначают буквой m_v и измеряют в кг/м³. Объемная масса некоторых строительных материалов приведена в табл. 1 (гл. III § 9).

Плотность материала характеризуется количеством массы вещества в единице объема. Плотность тела определяют в результате деления его массы на объем, обозначают буквой р и измеряют 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 λ (лямбда).

Коэффициент теплопроводности определяет количество тепла в килокалориях, проходящее через образец материала толщиной 1 мм и площадью 1 м² за 1 ч при разности температур на противолежащих поверхностях в 1°С. Коэффициент теплопроводности измеряют в ккал/м·ч·град. Коэффициенты теплопроводности некоторых строительных материалов приведены в табл. 1.

Чем плотнее материал, чем меньше в нем пор, тем он теплопроводнее, и, наоборот, чем больше пор, тем он хуже проводит тепло. Это происходит потому, что воздух, заполняющий поры, плохой проводник тепла. По этой же причине пористые тела, погруженные в воду, которая хорошо проводит тепло, впитав в себя влагу, становятся более теплопроводными. Так, сырые кирпичные, бетонные или деревянные стены лучше проводят тепло, чем сухие, поэтому в зданиях с плохо просушенными стенами труднее поддерживать нормальную температуру.

Лучшие проводники тепла - металлы. В противоположность им материалы, плохо проводящие тепло (пробка, опилки, солома, асбест), называются теплоизоляционными материалами и их применяют для утепления конструкций.

Теплоемкость - свойство материала при нагревании поглощать тепло, а при охлаждении - отдавать его. Показателем теплоемкости является удельная теплоемкость.

Удельной теплоемкостью называется количество тепла в килокалориях, которое необходимо для нагревания 1 кг материала на 1°С. Удельную теплоемкость обозначают буквой с и измеряют в ккал/кг·град. Удельная теплоемкость некоторых материалов приведена в табл. 1.

Водопоглощение - способность материала впитывать и удерживать в своих порах влагу - относится к числу отрицательных свойств строительных материалов. Насыщенные водой материалы заметно теряют свою прочность. Так, прочность кирпича насыщенного влагой, составляет лишь 75% прочности сухого кирпича. Одновременно с насыщением влагой увеличивается и теплопроводность материала.

Морозостойкость - способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Морозостойкость выражается количеством циклов (около 15-20) 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 деформации и внутренние напряжения в материале. Под действием внешних нагрузок в материале возникают внутренние напряжения сжатия, растяжения, скалывания, изгиба, кручения и т. п. Прочность определяют по наибольшему напряжению, вызывающему разрушение материала. Эта величина называется пределом прочности и измеряется в кгс/см².

Для характеристики прочности таких материалов, как кирпич, бетон, цемент, а также растворы, их маркируют. Например, марка кирпича "100" означает, что он разрушается при нагрузке в 100 кгс/см². 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 - обыкновенный глиняный, тугоплавкий и огнеупорный шамотный. Огнеупорный шамотный кирпич класса А выдерживает температуру до 1600°С. Им футеруют топливники печей, предназначенных для сжигания каменного угля. Тугоплавкий кирпич выдерживает температуры 900-1000°С. Его применяют для топливников печей, в которых сжигают дрова и торф. Жароупорный бетон выдерживает температуру до 1200°С.

§ 31. Основные материалы

Кирпич.Кирпич глиняный обыкновенный - основной материал для кладки печей. Это искусственный камень в виде прямоугольного параллелепипеда, который изготовляют из глины способом пластического или полусухого прессования.

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.

При пластическом прессовании глиняное тесто влажностью 30% на ленточных прессах выдавливается через специальные мундштуки и разрезается на отдельные кирпичи-сырцы. Кирпич-сырец сушат в камерных или туннельных сушилках; на небольших заводах в теплое время года сырец сушат под навесами; а затем его обжигают.

При полусухом прессовании кирпич формуют из глины влажностью 8-10% на специальных прессах под большим давлением; при таком прессовании процесс сушки исключается.

Кирпич обжигают в кольцевых и тоннельных печах непрерывного действия. Глина начинает спекаться при температуре от 800 до 1000°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. Пережженный кирпич, называемый пережогом или железняком, имеет темную окраску и иногда стекловидный оттенок. Он отличается большой прочностью, не поддается теске, плохо впитывает воду и потому слабо связывается с раствором. Такой кирпич для кладки печей непригоден.

Недожженный, или алый, кирпич бледно-розового цвета, при ударе издает глухой звук. Прочность его ниже, чем у нормально обожженного обыкновенного глиняного 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 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 крупные куски.

Применять для кладки печей силикатный, дырчатый и щелевой кирпич запрещается.

Тугоплавкий гжельский кирпич изготовляют из тугоплавкой глины, которую добывают возле города Гжель Московской области.

Наибольшей прочностью и огнестойкостью обладает гжельская глина, называемая "песчанкой"; она содержит в большом количестве примеси мелкого кварцевого песка. В гжельской глине отсутствуют щелочи. Изготовленный из этой глины кирпич получается белым, ровным, он обладает большой прочностью, повышенной огнестойкостью, позволяющей применять его для облицовки внутренних поверхностей топливников для дров.

Такие же свойства имеет тугоплавкий боровичский кирпич, изготовляемый из глин, которые залегают возле города Боровичи Ленинградской области.

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 размерами 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 обыкновенного глиняного или тугоплавкого гжельского.

Глина. Обыкновенная глина, или красная, часто встречается в виде грунта и представляет собой остатки выветрившихся горных 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 и 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.

Гжельская глина идет на кладку стен топливника и жаровых каналов, выполняемых из гжельского или огнеупорного кирпича. Огнеупорную глину применяют для кладки огнеупорного шамотного кирпича в топливнике и жаровом канале при топке печей антрацитом или жидким топливом.

Песок. Песок, применяемый в растворах для кладки печей, должен быть чистым, без примеси ила, извести, растительных остатков и других загрязняющих веществ. Песок добавляю 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 окатаной 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 его через проволочную сетку с отверстиями размером 1-1,5 мм, натянутую на деревянную рамку (грохот) При сильном загрязнении песок промывают на пескомойках.

Цемент и известь. Эти материалы - 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, шлакопортландцементов, пуццолановых портландцементов и глиноземистый цемент.

Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, поучаемое 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 затворения. 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. При перевозке и хранении цемент следует защищать от увлажнения, так как при соединении с водой он твердеет и становится непригодным для употребления.

Известь получают в результате обжига известняка в специальных вращающихся или шахтных печах. После обжига образуется негашеная известь (комовая известь, или известь-кипелка). При поливании водой она как бы кипит и рассыпается на мелкие части, выделяя тепло и увеличиваясь в объеме. Этот процесс называется гашением извести, а полученная известь - гашеной известью, или пушонкой.

При небольших количествах известь гасят в бочке или деревянном творильном ящике (рис. 56). Известь слоем 7-10 см загружают в творильные ящики 2, заливают водой и перемешивают деревянными мешалками и веслами. Отсюда известь в виде известкового молока спускается в творильную яму 1. Спущенную в яму известь закрывают досками и засыпают песком 6 и шлаком. Так известковое тесто предохраняют летом от высыхания, а зимой - от промерзания. До употребления известь выдерживают в творильной ямс не менее 2-4 недель.

Рис. 56. Гашение извести в творильных ящиках: 1 - творильные ямы, 2 - творильные ящики, 3 - отходы, 4 - навес, 5 - известь-кипелка, 6 - слой песка

Бетон. Бетон - это искусственный каменный материал, получаемый из правильно подобранной смеси (вяжущего, мелких и крупных заполнителей, воды и, в необходимых случаях, специальных добавок) после ее формования и твердения. 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, объемную массу и теплопроводность, бетону можно придавать самые разнообразные свойства и изготовлять из него конструкции, изделия и целые сооружения самой разнообразной формы и назначения.

В зависимости от назначения бетоны должны удовлетворять определенным требованиям. Бетоны для обычных железобетонных конструкций должны иметь заданную прочность; у бетонов, идущих на сооружение стен отапливаемых зданий, должны быть небольшая объемная масса, малая теплопроводность и необходимая прочность; бетоны для полов характеризуются малой изнашиваемостью, достаточной прочностью при изгибе и т. д.

Жароупорный бетон на портландцементе применяют в жилищном строительстве для устройства сборно-блочных бытовых печей. Состав жароупорной бетонной смеси для блоков применяют в следующем 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 обыкновенного глиняного кирпича....от 2 до 2,5
Песок из обыкновенного глиняного кирпича.....от 2 до 2,5
Пылевидные тонкомолотые добавки из шамота....0,33

Бутовый камень. Бутовый камень представляет собой крупные куски различных горных пород (известняка, песчаника, гранита и др.). Камень бывает правильной и неправильной формы. Различают следующие его разновидности: рваный, или ломаный камень, т. е. необработанный; постелистый камень, имеющий две примерно параллельные постели, длина и ширина которых больше высоты камня; бутовая плита - камень с двумя параллельными постелями; булыжник - камни с округленной поверхностью.

Фундаменты под печи рекомендуется устраивать из постелистого камня и бутовой плиты, так как они образуют более ровное и прочное основание.

Вода. Вода, применяемая для затворения 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 нормальной воде, или быть ниже не более чем на 10%.

§ 32. Вспомогательные материалы

При устройстве оснований под печи верхних этажей, каркасов печей, креплений печных приборов, перевязке рядов кладки печи и других печных работах применяют сталь в виде швеллеров, уголков, двутавровых балок, проволоки, полосовой и круглой стали. Листовую кровельную сталь используют для облицовки внутренних стенок воздушных камер печей, для устройства футляров печей, кроме того, она идет на предтопочные листы, прибиваемые к деревянному полу перед топочной дверкой.

Стальную проволоку, применяемую для крепления печных приборов и изразцов, предварительно отжигают (на месте работы), что придает ей необходимую мягкость. Топочные дверки в печах не разрешается прикреплять проволокой. Для этой цели служат специальные лапки из стальной ленты, которые прикрепляют к рамкам дверок.

Гвозди длиной 100-150 мм используют для штырей и вязки проволокой кладки.

Чтобы уменьшить передачу тепла от разогретых частей печи к прилегающим деревянным конструкциям (перекрытиям, перегородкам, полу), между печью и этими конструкциями прокладывают теплоизоляционные материалы - войлок или асбест.

Войлок строительный изготовляют из отходов грубой шерсти в виде полотнищ толщиной 5 мм. Войлок не горит, а тлеет, издавая резкий запах. Перед укладкой войлок вымачивают в глиняном растворе, в результате чего он становится несгораемым и появление в нем моли становится невозможным. Войлок применяют для обертывания концов деревянных балок, проходящих вблизи разделок у печей и дымовых труб.

Асбест - несгораемый минеральный материал, используемый в виде листов или шнура. Асбест огнестоек, долговечен и обладает малой теплопроводностью. Он идет на прокладки между рамками печных приборов и кладкой.

Асбестоцементные материалы получают в результате затвердевания смеси асбеста и портландцемента. В печном деле применяют асбестоцементные трубы диаметром 125-300 мм, толщиной стенок 12-20 мм, длиной до 1 м. Трубы используют в качестве внутренней облицовки вентиляционных и дымовых каналов во внутренних капитальных стенах зданий: из них прокладывают также участки дымовых труб выше чердачного перекрытия. Асбестоцементные трубы соединяют асбестоцементными муфтами.

В качестве теплоизоляционных материалов применяют также минераловатные маты, полужесткие плиты, получаемые уплотнением и тепловой обработкой минеральной ваты, пропитанной синтетической смолой. Изделия на битумной смазке для огнезащитной изоляции не допускаются.

Керамические трубы, изготовляемые из лучших сортов глины с последующим обжигом и глазуровкой их изнутри, применяют для тех же целей, что и асбестоцементные. Но такие трубы короче (до 70 см) и собирают их на раструбах.

Печной изразец, или кафелем - один из лучших материалов для облицовки внешних поверхностей кирпичных комнатных печей. Изразцы изготовляют из смеси огнеупорной белой глины с кварцевым песком на ручных или механических прессах. На поверхность просушенных и обожженных изразцов наносят слой глазури в жидком виде, состоящий из смеси соли, кварца, окиси свинца и олова. После нанесения указанного состава на поверхность изразцы помещают в печь, где под действием высоких температур жидкая глазурь сплавляется в стекловидную пленку молочно-белого цвета. Глазурь держится на изразцах довольно прочно, но дает трещины при ударе и особенно при сильном нагреве, что происходит вследствие неравномерного расширения слоя глазури и глиняного остова изразца.

Изразцы без глазури называются терракотовыми. Задняя поверхность изразца снабжена так называемой румпой; в стенках румпы оставлены отверстия, сквозь которые продевают штыри для прикрепления изразцов к стенкам печи.

Печные изразцы бывают прямоугольные и прямоугольные "рустик". В зависимости от конструкции эти изразцы подразделяются на прямые и угловые (рис. 57). Кроме того, выпускают изразцы специального назначения - цокольные и карнизные.

Рис. 57. Печные изразцы: а - прямые, б - угловые; 1-7 - разновидности изразцов

Размеры прямоугольных изразцов, мм: прямые 220×220×50 и 200×200×45; угловые 220×220×110×50 и 200×200×100×45; размеры изразцов прямоугольных "рустик", мм: прямые 205×130×45; угловые 205×130×107×45.

§ 33. Растворы

Раствором называется затворенная водой смесь из вяжущего, т. е. скрепляющего вещества (глины, извести или цемента), и заполнителя (песка, шлака). При кладке печей из кирпича или бетонных блоков применяют глиняные, известковые или цементные растворы.

Назначение раствора - связать отдельные кирпичи и бетонные блоки так, чтобы получился прочный фундамент и монолитный корпус печи. Заполнитель уменьшает усадку раствора при твердении, сохраняя свой объем постоянным, а в некоторых случаях способствует повышению теплозащитных свойств раствора (например, заполнитель в виде шлака).

Состав и свойства раствора определяются количеством и родом входящих в него вяжущих материалов и заполнителей.

Составы растворов обозначают в виде числового соотношения, где количество вяжущего вещества принято за единицу, а количеств заполнителя выражается числом, показывающим, сколько объемных частей заполнителя берется на одну объемную часть вяжущего. Так, глинопесчаный раствор 1:1 состоит из одной объемной часта глины (например, одного ведра) и одной части песка; известковый раствор 1:3 состоит из одного объема (ведра) известкового теста и трех объемов песка. Такие растворы называются простыми.

Кроме простых, бывают еще смешанные растворы, например смешанный цементно-известковый раствор 1:2:12, который состоит из одного объема (ведра) цемента, двух объемов (ведер) известкового теста и 12 объемов (ведер) песка.

Различают густые и жидкие растворы в зависимости от количества содержащейся в них воды. Растворы бывают пластичные, т. е. достаточно вязкие и однородные, хорошо заполняющие пустоты и удерживающиеся на шероховатой поверхности камня; тяжелые с объемной массой 1500 кг/м³ и выше; легкие с объемной массой менее 1500 кг/м³. Тяжелые растворы одновременно являются и "холодными" растворами, так как их теплоизоляционные свойства оказываются значительно ниже теплоизоляционных свойств легких растворов. Эти свойства раствора учитывают при установлении необходимой толщины наружных стен зданий.

Различают еще растворы гидравлические и воздушные. Гидравлические растворы твердеют не только на воздухе, но и в воде; они состоят из извести и цемента с гидравлическими добавками (пуццоланы, диатомит, трепел). Гидравлические растворы водостойки. Воздушные растворы стойки только в воздушно-сухих условиях.

Однородность растворов достигается правильным подбором состава и тщательным перемешиванием смесей при их приготовлении.

Глиняные растворы в печных работах применяют главным образом при кладке самих печей и дымовых труб. При высыхании они достаточно прочно связывают отдельные кирпичи, превращая весь массив печи в один сплошной монолит. Глиняный раствор выдерживает температуру до 800-1000°С.

Кладка, выполненная на глиняном растворе, имеет тонкие швы. При высыхании такие швы не растрескиваются и не выкрашиваются. Чтобы получить тонкие швы в кладке (4-5 мм) раствор нужно тщательно приготовить, т. е. он не должен содержать крупного песка, комков глины или посторонних примесей.

Для приготовления качественного глиняного раствора (рис.58) в небольших количествах, например на одиу-две печи, глину заранее (за один-два дня) замачивают, затем выкладывают в виде грядки рядом с песком на плотный дощатый настил-боек 1 и перемешивают, сильно ударяя лопатой. Крупные твердые комки глины разбивают и размельчают трамбовкой или деревянным веслом. Раствор перемешивают до тех пор, пока не исчезнут все комки и смесь не станет однородной и пластичной. Последние порции воды добавляют в раствор на рабочем месте, при этом разбавляют его до требуемой густоты.

Рис. 58. Приготовление глиняного раствора на бойке: 1 - боек, 2 - глиняный раствор

Количество песка, добавляемого в раствор, зависит от жирности глины. Жирные глины требуют большего количества песка. Обычное и самое распространенное соотношение глины и песка в глиняном растворе 1:1 или 1:2. Количество воды составляет примерно ¹/₄ объема глины. Хорошо перемешанный глиняный раствор легко сползает со стальной лопаты и не растекается на ней.

Большое количество глиняного раствора на строительстве (для кладки 10 печей и более) заготовляют по способу, предложенному печником-новатором Корнеевым (рис. 59). Глину замачивают за один-два дня до употребления. Для этого используют три ящика. В верхнем ящике глину замачивают без добавления песка. Одновременно ее дробят лопатой, чтобы довести до жидкого состояния. Затем открывают шиберную задвижку и разжиженную глину, процеживая через сетку, спускают в следующий ящик. Нерастворившиеся куски глины, осевшие на сетке, перекладывают обратно в первый ящик.

Рис. 59. Приготовление глиняного раствора по методу Корнеева

Во втором ящике глина осаждается; воду, забирая сверху, переливают в первый ящик. Оставшуюся во втором ящике глину сливают в нижний ящик и добавляют песок. В этом же ящике окончательно перемешивают глину с песком деревянной мешалкой до получения нужной густоты. Особенно удобен этот метод для тощих глин. Жирные глины растворяются в воде медленно, поэтому процесс приготовления раствора на жирной глине затягивается.

Известковый раствор в печном деле применяют обычно для кладки фундаментов печей, а также частей дымовых труб выше кровли. Глиняный раствор в этих случаях оказывается непригодным. Фундамент, выложенный на глиняном растворе, может разрушаться под действием грунтовых вод, а дымовая труба поверх крыши может прийти в негодность под действием дождя, снега и ветра. Состав известково-песчаного раствора применяют 1:2 или 1:3.

Известковый раствор для кладки фундамента печи и дымовой трубы приготовляют в ящиках-корытах ручным способом, так как потребность в нем незначительна. Известковое тесто разбавляют водой до состояния жидкой сметаны; затем понемногу добавляют песок. Смесь все время перемешивают гребками. Раствор можно приготовить заранее, так как он не теряет свои вяжущие свойства. Срок схватывания известкового раствора от 2 до 7 дней; окончательное твердение через 1-2 года.

Цементный раствор дает наиболее прочное соединение кирпичной кладки и быстро твердеет, поэтому в печном деле его применяют в самых ответственных местах, например для кладки фундаментов при наличии грунтовых вед. Цементный раствор используют также для кладки оголовков дымовых труб. Ввиду быстрого схватывания цементный раствор нужно приготовлять непосредственно перед применением.

Как и известковый раствор, цементный раствор употребляют в печном деле в самых малых количествах, поэтому приготовляют его вручную. На прочный боек (рис. 60) насыпают отмеренное количество песка (в виде грядки). Вдоль грядки, посредине ее, делают небольшую канавку, в которую засыпают необходимое количество цемента. Затем песок и цемент в грядке перемешивают по всей длине до тех пор, пока не получится однородная смесь. Воду добавляют перед применением раствора, причем всю смесь продолжают тщательно перемешивать лопатой.

Рис. 60. Приготовление цементного раствора на бойке

Состав цементного раствора для кладки фундаментов и дымовых труб от 1:3 до 1:6.

Смешанные растворы (цементно-известковые) на портландцементе применяют в тех случаях, когда известковые растворы оказываются недостаточно прочными вследствие больших нагрузок на кладку. Наряду с цементно-известковыми используют цементно-глиняные растворы. Добавка глины улучшает пластичность раствора, повышает его водоудерживающую способность и плотность. Состав цементно-известкового раствора 1:2:16 или 1:0,8:7 (цемент : известковое тесто : заполнитель).

§ 34. Печные приборы

Печными приборами называются металлические изделия, которыми оснащают отопительные печи и кухонные очаги, чтобы обеспечить правильную работу их и облегчить уход за ними. К печным приборам относятся: дверки и полудверки, печные вьюшки и, дымовые задвижки, поворотные заслонки, верхние чугунные настилы, колосниковые решетки и колосники и др.

Дверки и полудверки бывают топочные, поддувальные, прочистные и вьюшечные. Лучший материал для изготовления печных дверок - чугун; сделанные из него дверки не коробятся, не ржавеют, плотно закрывают отверстия.

Через топочную дверку топливо загружают в печь, выравнивают слой горящего топлива, а в топливниках с глухим подом регулируют также подачу воздуха в топку.

Поддувальная дверка предназначена для регулирования подачи воздуха под колосники во время топки печи. После окончания топки поддувальную дверку закрывают и доступ воздуха в топливник прекращается.

Прочистная дверка закрывает отверстие, которое служит для чистки дымоходов от золы и сажи.

Через вьюшечную полудверку открывают и закрывают вьюшки.

По конструкции и плотности закрывания чугунные дверки и полудверки разделяются на обыкновенные (рис. 61) и герметические (рис. 62), т. е. плотно закрывающиеся. Плотность закрывания герметических дверок достигается посредством нажимного устройства, состоящего из планки 1 и винта 2.

Рис. 61. Обыкновенная чугунная дверка

Рис. 62. Герметические дверка (а) и полудверка (б): 1 - планка, 2 - винт

В табл. 3 приведены размеры чугунных дверок и их масса, включая и массу рамок, к которым дверки прикрепляются на шарнирах.

Таблица 3. Чугунные дверки

Кроме литых чугунных дверок, применяют стальные дверки слесарной работы (рис. 63) - топочные, поддувальные, прочистные и вьюшечные. Их делают одинарными - с одним полотном и двойными - с двумя полотнами. Двойные дверки изготовляют специально для топочного отверстия. У них внутреннее полотно защищает наружное от действия высокой температуры топливника. Стальные дверки покрывают снаружи огнеупорным лаком. Размеры стальных дверок нестандартные.

Рис. 63. Стальная дверка слесарной работы: а - общий вид, б - конструкция в печи

Печные вьюшки и дымовые задвижки служат для закрывания дымовой трубы по окончании топки печи. С помощью этих печных приборов регулируют также тягу в трубе во время топки. Вьюшки перекрывают трубу более плотно, чем дымовые задвижки; поэтому, когда в печи применяют только задвижки, то их ставят две - одну над другой.

Вьюшка (рис. 64) представляет собой чугунную рамку с отверстием, перекрываемым "блинком" и крышкой (противнем). Размеры вьюшек по отверстию рамки в свету 120; 180 и 220 мм. Масса вьюшек в зависимости от диаметра от 1,9 до 4,3 кг.

Рис. 64. Чугунная вьюшка: а - крышка, б - блинок, в - рамка

Задвижка (рис. 65) состоит из чугунной рамки и перемещаемого в ее пазах чугунного движка. Размеры отверстий задвижек от 130×130 до 260×240 мм.

Рис. 65. Чугунная задвижка: а - общий вид, б - движок, в - рамка

Поворотная заслонка (рис. 66) предназначена для закрывания дымовой трубы (ее часто называют "бараном"). Диаметр поворотных заслонок от 152 до 230 мм, масса от 2,7 до 4,2 кг.

Рис. 66. Поворотная заслонка

Верхний чугунный настил относится к печным приборам, которыми оборудуют кухонные плиты. Чугунный настил состоит либо из одной цельной плиты (рис. 67, а) с одним или двумя отверстиями, перекрываемыми конфорками, либо из нескольких стандартных чугунных плит с такими же отверстиями под конфорки (рис. 67,6). Конфорка состоит из нескольких концентрических чугунных колец, позволяющих изменять размер отверстия в плите.

Рис. 67. Чугунные плиты: а - цельная, б - составная

Колосниковые решетки и колосники (рис. 68) служат для обеспечения равномерной подачи воздуха к слою горящего топлива. Их укладывают на поду топливника. Решетки отливают из чугуна либо цельными, либо собирают из отдельных колосников. Щели для прохода воздуха между колосниками образуются благодаря приливам на концах колосников. Выпускают колосниковые решетки разных размеров для дров и для каменного угля. У последних общая площадь для прохода воздуха (живое сечение) больше, чем у дровяных.

Рис. 68. Колосниковая решетка и колосники: а - обыкновенная колосниковая решетка, б - колосник, в - колосниковая решетка для угля

Кухонные плиты оборудуют также духовыми шкафами и водогрейными колонками.

Духовой шкаф (рис. 69) для кухонной плиты изготовляют из кровельной стали. Размеры шкафов бывают разные в зависимости от величины плит. Наиболее распространен шкаф размером 450×400×350^* мм.

^* (Приведенные размеры печных приборов относятся к оборудованию, изготовляемому Министерством строительных материалов СССР. Кроме того, на местах в отдельных республиках, краях и областях выпускают печные приборы других размеров.)

Рис. 69. Духовой шкаф

Водогрейные коробки (рис. 70) изготовляют из оцинкованной стали. Размер коробок 400×190×420^* мм.

^* (Приведенные размеры печных приборов относятся к оборудованию, изготовляемому Министерством строительных материалов СССР. Кроме того, на местах в отдельных республиках, краях и областях выпускают печные приборы других размеров.)

Рис. 70. Водогрейная коробка

https://profecoskill.ru/