Как обогреть жилье? Сегодня этот вопрос продумывается хозяевами крайне внимательно, так как специальные торговые заведения предлагают широкий выбор разнообразных приборов отопления для частных домов и городских квартир. Оборудование подобного типа может функционировать от сети, на современных видах топлива, но многие владельцы жилищ, как и много лет назад, предпочитают построить в доме настоящую печку из кирпича. Очаг знаком простотой использования и зарекомендован временем.
Кладка очагов (печей и каминов) – процесс сложный, обычно выполняемый мастерами своего дела. Но россияне не просто так считаются в мире самыми умелыми, что часто стараются выполнить кладку очагов своими силами. Для этого используются специальные схемы-порядовки, а также качественный материал – кирпич, о котором и пойдет речь сегодня. Поговорим о типах материала, относительно использования его определенных зон, растворе, на которые кирпич укладывается и т.п.
Если вы собираетесь строить печь с помощью мастера, эта информация не будет бесполезной, так как многие фирмы стараются «сорвать» деньги за счет хозяев. Таким образом, познакомившись с нашей статьей, вы сможете проконтролировать покупку кирпича, проверить, действительно ли хороший материал был приобретен, не были ли за него заплачены лишние деньги.
Нагрузка, выпадающая на отдельные зоны печи
Если вы только начинаете строить печь, то должны разобраться с тем, из каких отделов состоит этот очаг. дело в том, что каждая зона испытывает на себе разные нагрузки (термические, механические, химические, гидро- и даже абразивные). таким образом, для строительства печи должен применяться разный материал. На рисунке ниже можно рассмотреть традиционное изображение конструкции печи.
Печь относится к массивным конструкциям, именно поэтому и требует установки на прочный фундамент (1). Сначала отливается бетонная плита, которую располагают ниже уровня пола, так как из-за ее габаритности ее будет сложно транспортировать в помещение, кроме этого, плита характеризуется своими мощными накопительными свойствами и может аккумулировать холод от земли. Таким образом, ее будет целесообразнее уложить ниже уровня пола (3). А на необходимую для строительства печи высоту выкладывают два или три сплошных ряда кирпичей (4). От бетонного основания их отделяют слоем гидроизоляции (2). Разумеется, на этой плите будет располагаться вся печь, поэтому и кирпич должен быть настолько прочным, чтобы выдержать всю массу отопительного сооружения. Помимо всего прочего, в нижней части очага может произойти влияние низких температур, вследствие этого существенна и определенная морозостойкость материала.
Участок топливной камеры (5) находится под основным воздействием прямого пламени, и температура в этом случае может быть очень высокой. Исходя из этого, применяется специальный огнеупорный кирпич, шамотный, а в некоторых случаях и кварцевый.
Для выкладывания топливной камеры используется огнеупорный шамотный материал. Район вокруг топки, а также дымообороты (6), также испытывают высокие температуры, не такие значительные, как в самой камере, но довольно значимые. Таким образом, здесь используется хороший жаропрочный керамический кирпич.
Конечно, любой очаг в современном жилище является не только средством обогрева, но и предметом интерьера, поэтому верхний слой облицовки (7) должен соответствовать определенным стандартам. Так, например, если для декорирования конструкции вы используете кладку с расшивкой швов, используется качественный обычный или фигурный лицевой кирпич. Вероятно, применение фактурного материала. Если поверхность предполагает оштукатуривание либо облицовку, внешний вид кирпича будет уже неважен. Напротив, чем шероховатее кирпич, тем лучше произойдет сцепление облицовочного материала с поверхностью. Но, как бы там ни было, кирпич должен быть качественным, полнотелым, характеризующимся высокой теплоемкостью и теплопроводностью, а также нормально прогреваться и отдавать выделенное в результате топки тепло в жилище.
Район, который располагается выше основной задвижки-вьюшки (11), считается отделом дымохода. Отмеченный участок более всего испытывает на себе влияние осадков и внешней среды. На первый взгляд, здесь нельзя отметить высокую температуру, но, исходя из того, что в этом месте происходит контакт с холодным уличным воздухом (8), может произойти образование конденсата. Особенно опасным это становится выше уровня кровли (10). Например, на улице мороз, а в дымоходном канале температура двести – четыреста градусов по Цельсию. Помимо всего прочего, плюсом атмосферные осадки, упомянутый конденсат и наличие в дымовых газах химических веществ, - все это как ничто другое влияет на разрушение материала кирпичной кладки.
Влияние разных температур, конденсата и осадков влечет ранний выход дымохода из строя. Лучше всего использовать два типа кирпичей. Для строительства внутренних каналов применяют материал повышенной стойкости, а для внешней облицовки – кирпич с максимальной теплопроводностью. Эта вариативность позволит свести на минимум разницу температурных отметок и, как правило, объем опасной жидкости (конденсата).
Основные параметры кирпича
Рассмотрим, какие параметры кирпича учитываются в строительстве печей и каминов: - в первую очередь, - размеры кирпича. Стандартно в нашей стране используют одинарный кирпич длиной (Д) 250 мм, шириной (Ш) 120 мм и высотой (В) 65 мм.
В строительстве каждая из сторон кирпича имеет свое название: 1 – постель (плашка); 2 – ложок; 3 – тычок.
Но стоит остановить внимание на том, что не всегда в укладывании применяется стандартный кирпич, на это нужно смотреть при покупке материала. Несколько стандартных габаритов другого формата мы привели в таблице ниже:
В печном деле имеет место быть так называемый печной модуль, размерами 230×125×65. сегодня он относится к разряду устаревших, но большинство печных схем-порядовок рассчитывается именно под этот стандарт. Отметим, что под него выпускается и отдельный вариант материала для очагов, а целая линейка огнеупорных кирпичей, куда входят зауженные и зауженные с уменьшенной высотой кирпичи: 230×114×65 и 230×114×40 мм.
Еще на этапе планирования печи, вам следует уточнить, какой формат предназначен для вашего варианта очага, что позволит исключить неприятные последствия в строительстве.
Для выкладывания арок используют специальные форматы кирпича. Это может быть материал клиновидной формы с торцовым или ребровым заужением. В инструкции размеры представлены в виде дроби: 230×114×65/45.
Для облицовки используется кирпич со скругленными углами либо какой-то другой необычной конфигурации. Применение разных типов материала должно заранее отмечаться в схеме-порядовке и используемой вместе с ней таблице со списком необходимых материалов.
- марочная прочность кирпича показывает на то, какую степень механической нагрузки он может выдержать без деформации. Марка прочности обозначается буквой М, а также цифрой, показывающей уровень возможную нагрузку в кгс/см². Приведем пример, так, для кладки любого отдела печи применяется кирпич марки не ниже М150. если строится большая двухэтажная печь, то нередко требуется использовать и более высокие марки: М200 или М250. но специалисты советуют не брать очень большие показатели. Так как для достижения марок М300÷М500 при изготовлении вливают специальные синтетические доистика не влияет, а вот для возведения печей это не допускается. Помимо всего прочего, и стоимость на такой материал будет намного выше.
- морозоустойчивость материала изображается в маркировке буквой F и числом. Число характеризует, сколько раз материал может перенести минимальное количество заморозок и оттаивания кирпича без изменения его свойств. Для основного массива прибора этот показатель не особо и важен, но при строительстве некоторых частей очага, подвергающихся перепадам температур (таких как дымоход и фундамент) на него следует обращать внимание. Отметим, что чем больше показатель морозоустойчивости, тем лучше материал переносит резкие температурные перепады.
- теплопроводность кирпича. Печь, в первую очередь, является прибором отопления, поэтому стенки ее и массив должны хорошо аккумулировать тепло и отдавать его в помещение. Для этого используется кирпич с теплопроводностью не менее 0,61 Вт/м×°С. Это качество не распространяется на районы отделки дымохода, там термоизоляция даже приветствуется, так как предохраняет от нагревания элементы.
- гигроскопичность кирпича – способность впитывать влагу. Эта характеристика учитывается в отделах очага, где возможно взаимодействие с водой, то есть дымоход и фундамент. В этом случае гигроскопичность должна быть как можно меньше.
Типы кирпичей по материалу и технологии изготовления
Давайте рассмотрим типы кирпича и зоны их применения.
Силикатный кирпич
Силикатный кирпич характеризуется строгими геометрическими формами, ровной поверхностью и разнообразной цветовой палитрой. Для его изготовления используют смесь качественного кварцевого песка и известковых присадок. В заводских условиях материал проходит очистку, во время которой из смеси удаляют лишние минералы и органические вкрапления.
После этого производят формовку, прессовку под большим давлением и конкретной температуре. Обычно силикатный кирпич применяется для выкладывания внутренних перегородок, облицовки зданий, но при необходимой предварительной обработке. Для выкладывания основного массива силикатный кирпич не подходит, он плохо держится на глиняном растворе. Существует еще один недостаток: материал плохо переносится перепады температур, впитывает влагу, то есть подвержен разрушению. Отличается невысокой теплоемкостью, печь из такого кирпича станет быстро остывать.
Не рекомендуется для выкладывания фундамента, так как этот район слишком близко рассположен к почвенной влаге. Но он может использоваться для внешней облицовки дымохода.
Гиперпрессованный кирпич
Гиперпрессованный кирпич изготавливается из отсевов осадочных горных пород: ракушечника, известняка, доломита и мрамора. Для прочности в массу добавляют небольшую долю портландцемента, примерно процентов десять от общего объема. Материал получают с соблюдением строгих пропорций, это позволит цементу созреть до нужной отметки. Кирпичи подвергаются формовке и прессованию, при этом должны соблюдаться установленные технологические требования, предъявляемые к влажности массы, температуре и уровню давления на пресс. В результате производства получают элементы отчетливой геометрической формы, плавные либо с фактурным орнаментом, нередко копирующим, к примеру, грубые горные породы.
У такого материала хорошие показания прочности, они достигают марки М200 – М300, морозоустойчивость достигает F100 – F150, а гигроскопичность имеет небольшой показатель, но для выкладывания печей и каминов этот материал не подходит. Почему? Дело в том, что кирпич не обладает вообще никакой пластичностью, то есть не в состоянии выдерживать нагрузки на излом, то есть при усадке массив покроется трещинами, деформируется. Помимо всего прочего, так как кирпич изготовлен на основе извести, при нагреве он начинает выделять углекислый газ и впитывает воду. Печь из такого кирпича не может долго служить человеку. И, наконец, высока плотность материала, поэтому печь получится слишком габаритная и тяжелая.
Кирпич гиперпрессованного образца оптимален для отделочных работ, например, декорирования фасадов и профилей зданий. В печном деле свое применение этот кирпич может найти только при отделке комплексов барбекю. Но только в тех местах, где нет прямого контакта с огнем.
Керамический кирпич
Керамический кирпич считается оптимальным вариантом для кладки печей и каминов. За основу берется природная глина, очищается, обрабатывается, формуется и обжигается. Качество материала зависит от полноценности всех этапов изготовления.
Керамический кирпич получают только из специальных сортов глины. При этом не все разновидности кирпича подходят для печной кладки. В большинстве своем, все зависит от разновидности исходного сырья, от специфики способов, а также от соблюдения температурного режима и продолжительности обжига. Небольшое отступление от схемы, и материал не будет обладать теми необходимыми для строительства очагов качествами. В печном деле существуют основные фирмы-производители, которым доверяют мастера и у которых закупается основной объем продукции.
Отметим основные разновидности керамики:
1) использующийся для кладки очагов полнотелый кирпич, в котором не существует внутренних пустот. Такие дефекты не имеют необходимой теплопроводности, достаточной аккумуляции и не в состоянии сохранять и отдавать тепло. Кроме этого, из-за пустот во время температурных перепадов материал деформируется, покрывается трещинами. Таким образом, очаги выкладываются только из полнотелого кирпича. Существует единственное место, - это внешний слой отделки дымовой трубы печи или камина. однако сам дымовой канал при этом выкладывается из хорошего полнотелого кирпича, а пустотелый материал должен быть не менее марок М150, а морозостойкость минимум F35.
2) красный глиняный кирпич для очагов должен пройти высокотемпературный обжиг. Часто вместо этого вам могут продать кирпич атмосферного обжига, который изготавливается в районах с жарким климатом, такой материал не подходит для кладки. Подобный кирпич непригоден для строительства приборов отопления, во время нагревания он разрушается в труху.
Еще одна важная характеристика, учитывающаяся при выкладывании очагов - технология формовки.
Так, отмечают три главных вида формовки:
- прессование полусухого типа. Для получения кирпича используется масса глины, характеризующаяся влажностью не более восьми – двенадцати процентов. Полученную глину укладывают в специальные формы для опресовки, после чего из нее выжимают всю воду и только после этого подвергают обжигу. В результате получается великолепный по внешним данным материал: идеально гладкий, либо, напротив, дополненный красивым рисунком. Казалось бы, он как нельзя лучше подойдет для выкладывания печей и каминов, но это далеко не так.
- пластичная формовка. Обычно получение кирпича происходит не так, как это описано только что. Дело в том, что глиняная масса обладает гораздо большей влажностью, примерно, двадцать процентов. Из нее делают пласты определенных параметров, которые после нарезают на специальные модули. Материал обжигается под высокой температурой. Вот такой материал и используется для строительства приборов отопления. Именно повышенная влажность участвует в получении качественного кирпича, когда происходит спекание во время обжига. В итоге, получаются отличные элементы, которые имеют необходимую прочность, жаростойкость и пористость. Во время топки очагов материал в состоянии аккумулировать тепло внутри своего массива, а после отдавать в помещение. Способ получения материала можно легко различить чисто визуально. Так, например, на рисунке под номером один нарисован кирпич полусухого прессования, это хорошо просматривается по ровным гладким граням. На рисунке два – кирпич пластичной формовки, это заметно по следам от резки пласта.
- отметим еще одну нестандартную технологию формовки кирпича – шликерное литье. В этом случае жидкую массу разливают по заранее подготовленным формам, обжигают при невысоких температурах, что позволяет получить материал с очень точными размерами и ровными гранями. Но использовать его даже для отделки отопительного агрегата не рекомендуется, так как от воздействия высоких температур, он деформируется, крошится и может привести к разрушению очага. Остановимся отдельно на кирпиче Обольского завода, который часто предлагается производителями как материал для кладки печей и каминов. Отличительной чертой такого кирпича является наличие постелей и выступов, которые при кладке должны гарантировать хорошее сцепление раствора и элементов. На деле же, выходит совсем по-другому. Со временем кирпич просто лопается, что говорит, что получен он был методом полусухого прессования, а такой материал для строительства очагов не подходит. Использовать его для оформления конструкций можно, и смотреться они будут великолепно, но для выкладывания массива прибора и частей, которые близко контактируют с печной топкой и дымовыми каналами нецелесообразно.
Клинкерный кирпич
Вообще, клинкер можно назвать разновидностью керамического кирпича, отличие все лишь в производстве материала.
В первую очередь, для его изготовления используют тугоплавкие сорта глины. Кроме всего этого, температура обжига отличается своими высокими показателями, при производстве стандартного керамического кирпича температура намного меньше. Впоследствии обжига глинная смесь, дополненная минеральными добавками, спекается почти что до стекловидного состояния, что позволяет обеспечить большие прочностные (более М300) характеристики и морозостойкость (F100 и выше).
Клинкерный кирпич применяется в строительстве очагов не так масштабно. Дело в том, что это довольно дорогой и тяжелый материал. Таким образом, строить из него очаг невыгодно, затратно, он получается слишком тяжелым и не дышит как традиционная печь.
Но в технологии строительства печей такой материал все же может и пригодится, - из него хорошо выкладывать основания, конструкция очага не будет испытывать больших нагрузок. Также материал можно использовать при строительстве внутренних каналов дымохода, снаружи клинкер можно обложить другим кирпичом. Такой дымоход выдержит большие механические нагрузки, влияние агрессивной среды и сильные температурные перепады.
Отметим, что из клинкера выкладывают великолепные комнатные печи, например, буржуйки. По своими техническим показателям они не уступают чугунным агрегатам, отлично подходят для отопления бань и саун.
Огнеупорный шамотный кирпич
Хорошо изготовленный керамический кирпич в состоянии переносить нагрев до семисот – девятисот градусов по Цельсию, тогда как у клинкерного материала этот показатель может составлять чуть более тысячи двухсот градусов. Конечно, такой показатель не всегда может выдержать высокие температуры, образующиеся в области сжигания топлива и выведении летучих продуктов горения в атмосферу. Исходя из этого, на схемах-порядовках этот материал показан специальным цветом, то есть в этих местах кладка выполняется шамотным кирпичом.
Для изготовления шамотного кирпича применяют специальную тугоплавкую глину с введенными в нее минеральными присадками. Обжиги материала выполняется под воздействием высоких температур, - более тысячи пятисот градусов по Цельсию. Тогда получается материал. Который может выдержать нагрев до тысячи трехсот – тысячи четырехсот градусов.
Внешне шамотные элементы отличает мелкозернистая структура и кремовые цвета. Если ударить по кирпичу молотком, он не раскрошится, а развалится на крупные части.
Подобный материал может использоваться для всего агрегата, но он слишком дорогой, поэтому его применяют только в областях сильного контакта с огнем, - в области кладки топливной камеры, начальных участков дымохода и т.п.
Параметры кирпичей могут быть разные, от традиционных элементов до зауженных либо уменьшенных по ширине блоков. Это очень удобно, так как при кладке топливной камеры их проще уложить в массив прибора, который выполняется из жаропрочного кирпича.
Посмотрите на эти два рисунка, тот, который выше отличается грамотностью выполнения кладочных работ, так как в нем не прослеживается применение двух вариантов кирпича (шамотного и керамического). А вот рисунок ниже характеризует работу непрофессионалов, так как эти два варианта кирпича связываются между собой на один раствор.
Объясним. На нижнем рисунке используются два материала: клинкерный и шамотный кирпич, которые имеют разные технические характеристики и коэффициент линейного термического расширения. Со временем такая кладка деформируется, разрушится и быстро придет в негодность. Специалисты советую между кирпичами либо оставлять зазор, либо делать прокладку из асбестового листа.
Как огнеупор могут использоваться кварцевые кирпичи, они несколько похожи с шамотом, но, помимо всего прочего, отличаются еще и плотным и однородным массивом.
Такой кирпич имеет высокую цену и плохо выдерживает влияние агрессивных сред поэтому применять его повсеместно при строительстве печей не рекомендуется. Кварцевый материал имеет низкое линейное расширение, поэтому применяется там, где осуществляется встраивание металлических деталей. Оптимален он для строительства дымового порога камина. в этом месте происходит сильное инфракрасное излучение в жилище, поэтому кварцевый материал подходит здесь как нельзя лучше.
Оценка кирпича при выборе
Во время покупки кирпича нужно сразу познакомиться со всеми его характеристиками, которые прописывает производитель. Вся документация должна прилагаться к партии материала. Вообще, материал целесообразнее приобретать у надежных поставщиков, на строительных рынках вас могут и обмануть.
Если товарный знак материала по способу изготовления, жаростойкости, марочной прочности и морозоустойчивости отвечает предъявляемым требованиям, необходимо самостоятельно оценить качество партии:
- в первую очередь, осуществляют визуальный осмотр, для чего берут несколько кирпичей из одной партии и сравнивают их друг с другом. Отклонение, допускаемое при строительстве очагов, может составлять только два миллиметра. В этом случае исключается разность форм, искривление граней материала, крошение кирпича, его неоднородность и вкрапления. Кроме этого, на поверхности кирпича не должно быть выраженной слюдяной пленки.
- печники-каменщики простукивают материал, для чего используют небольшой молоточек. Если кирпич хороший, то звук получается чистым и ровным, а если глухой, то материал выполнялся с нарушением технологии или из некачественного сырья. На поверхности после простукивания не должно оставаться следов, это доже говорит о стойкости материала к воздействию механических нагрузок.
- очень удобный и часто проводимый прямо в торговых заведениях «краш-тест». Но не все на него соглашаются. Для этого по материалу бьют тяжелым предметом, кирпич не должен раскрашиваться, а должен окалываться крупными элементами. О многом расскажет и срез кирпича. Оцените и наличие – отсутствие пустот внутри кирпича.
- кирпич первого сорта бывает однородным по цвету на всю глубину. Если материал имеет светлый оттенок, то он недостаточно обжигался, впоследствии такой кирпич быстро раскрошится. Такой материал относят ко второму сорту. Темные пятна на поверхности говорят о пережженности и излишней хрупкости, это третий сорт. Для кладки печи можно использовать материал второго и третьего сорта, но использовать грамотно, то есть не на всех участках.
Таким образом, пережженный кирпич третьего сорта может применяться для строительства фундамента, так как имеет повышенное сжатие. Кирпич второго сорта подойдет для отделки печи. Причем, высокая пористость здесь будет даже кстати, очаг сможет дышать.
Внутренние же поверхности печей выкладываются только из кирпича первого сорта, так как на эти участки сильно влияют высокие температуры. Большое значение имеет и качество поверхности, на которой не должно быть задиров и вкраплений. Дымоходные каналы должны быть очень гладкими и ровными, ведь через них выводятся дымовые газы, а эта процедура просто обязана происходить без сучка и без задоринки.
Некоторые печники используют для выкладывания печей и каминов уже использовавшийся в этих целях материал, - кирпич от разобранных приборов отопления. Конечно, применяется он не везде, но мастера знают, где его грамотно уложить без затрат для общего функционирования агрегата.
Отметим, что использованный для топки материал два раза не укладывается.
