Фундаменты под печи и дымовые трубы

Фундамент печи - конструктивный элемент, через который нагрузка передается на грунт. Фундаменты бывают подземные и надземные. Подземные служат опорой для печей, расположенных на первых этажах зданий, надземные - для печей, расположенных на вторых этажах, а также для верхних ярусов двухъярусных отопительных печей.

Нагрузки от печей, расположенных на первых этажах, передаются на грунт непосредственно подошвой фундамента, а от печей вышележащих этажей - через несущие конструкции здания, как правило, капитальные стены или массивы первых ярусов отопительных устройств. При возведении подземных фундаментов следует правильно оценить свойства основания, установить требуемую глубину заложения, чтобы осадка печей не превышала допустимых значений. При сооружении фундаментов на слабых грунтах возведенные печи могут разрушиться.

Основаниями под печи нижних этажей являются прочные деревянные или железобетонные полы помещения при условии, что масса печи не превышает 750 кг. Печи массой свыше 750 кг сооружают на фундаментах (рис. 13).

Рис. 13. Основания под печи, располагаемые в нижнем этаже здания: а - у каменных стен здания; 6 - в проемах стен на уширении их фундаментов; 1 - печь; 2 - гидроизоляция; 3 - предтопочный стальной лист; 4 - деревянный пол; 5 - кирпичный бутовый или бетонный фундамент; 6 - песок; 7 - открытая отступка; 8 - кирпичная стена; 9 - заделка раствором; 10 - перемычки стены; 11 - глухая разделка толщиной в полкирпича

Плотные грунты (глинистые, песчаные и др.), не содержащие значительного количества влаги, служат надежным основанием для фундамента. Насыпные грунты отличаются большой рыхлостью и разнообразием состава, их необходимо выбрать до уровня постоянного плотного грунта или тщательно уплотнить. Для кладки фундаментов во влажных грунтах используют прочные естественные или искусственные материалы (бутовый камень, кирпич-железняк, бетон и др.), которые не поддаются разрушающему влиянию влаги.

Кладку фундаментов в сухих и плотных грунтах выполняют на известковом или цементно-известковом растворе, во влажных - только на цементном (табл. 3 и 4).

Таблица 3. Составы растворов для устройства фундаментов вод печи (в частях по объему)

^* (Марка цемента.)

Таблица 4. Примерный состав бетона (цемент : песок : щебень или гравий) для фундаментов под печи

Для устройства фундамента в грунте отрывают котлован, размеры которого в плане должны превышать размеры основания печи или коренной дымовой трубы не менее чем на 50 мм. Глубина заложения фундамента для одноэтажных печей без насадных дымовых труб - не менее 0,5 м. В домах, где печи возводят с высокими насадными трубами, а также для коренных дымовых труб глубина заложения фундамента - 0,75-1 м.

Перед кладкой фундамента тщательно уплотняют и выравнивают дно котлована. Горизонтальность поверхности дна проверяют уровнем, положенным на правило. Первый ряд фундамента выкладывают из щебня, кирпича или других каменных материалов насухо (без применения раствора). Затем щебень или каменные материалы втрамбовывают в грунт и заливают жидким раствором.

Наружные ряды фундамента из кирпича или бута укладывают на густом растворе, обязательно перевязывая швы. Внутреннюю часть фундамента выполняют под забутовку, т. е. камни укладывают насухо и заливают жидким раствором. Кладку фундамента из бута не доводят до уровня чистого пола на 140-150 мм, по ней выкладывают ряд обыкновенного глиняного кирпича, затем устраивают гидроизоляцию из двух слоев рубероида, пергамина или толя, и выкладывают ряд кирпича.

Кирпичный фундамент делают на один ряд ниже уровня чистого пола, после чего укладывают гидроизоляционный слой, который предохраняет массив печи от проникновения влаги. Сверху гидроизоляции выкладывают последний ряд кирпича, верхняя плоскость которого должна находиться на уровне чистого пола. Правильность кладки углов проверяют через каждые 3-4 ряда отвесом. Горизонтальность кладки контролируют уровнем, положенным на правило.

Не разрешается перевязывать кладку фундамента со стенами здания, так как в случае осадки их или печи возможно разрушение кладки. Между фундаментами стены и печи оставляют промежуток шириной 30-50 мм, который по окончании кладки засылают песком.

На деревянных балочных перекрытиях устанавливают печи массой менее 750 кг. При этом следят за тем, чтобы основание опиралось не менее чем на две поперечные балки перекрытия у места заделки балок в стене. Хорошим основанием для печей верхнего этажа может служить массив печи нижнего этажа (насадные печи). Передавать нагрузку от печи на перекрытие, опирающееся на деревянные стены здания, не разрешается.

Перекрытие арок и сводов в стене называется аркой или арочной перемычкой, а перекрытие, устраиваемое между стенами, - сводом. Количество кирпичей в арке и рядов в своде должно быть нечетным: средний нечетный кирпич - замковый. Если получается четное количество, тогда замковыми будут два кирпича. Кирпичи, на которые опирается перемычка, называются пятами, им соответствующей обработкой придается нужная форма. Пространство, перекрываемое перемычкой, называется пролетом. Необходимо помнить, что при выкладке перемычки все швы между уложенными кирпичами направляют к одной точке или к центру, из которого описывается кривая арки или свода. Высота подъема свода или арки называется стрелой подъема.

Перемычку начинают с закладки пят, которые выполняют по шаблону. Так как высота арки или свода разная, угол пяты изменяется. Нельзя применять одну форму пяты для всех арок и сводов.

Узкие топливники шириной до 42 см перекрывают упрощенным треугольным сводом, укладывая кирпич плашмя, с последующим продолжением кладки стенок, которые прочно прижимают пяты к нижележащим рядам кладки. Если такой свод возводят без продолжения кладки, уложенные пяты не всегда могут прочно удерживать кирпичи треугольного свода, так как они не будут прочно и с достаточной силой прижиматься сверху к своей постели. Это может привести к сдвигу пят распором свода, он обрушится. Чтобы этого не случилось, уложенные под свод пяты надо стянуть или сжать брусками из квадратной, прямоугольной, угловой или тавровой стали и связать проволочным жгутом, который должен находиться внутри кладки. Если жгут открытый и находится в топливнике, то быстро перегорит. Вместо проволоки можно применять полосовую сталь, прочно скрепив ее с брусками.

При кладке пологих сводов у русских печей иногда приходится применять бруски для стягивания пят, скрывая жгуты или другие виды стяжек внутри кладки или выводя их наружу. Топливники с пролетами до 38 см можно перекрывать кирпичом, выпущенным из боковых стенок кладки.

В процессе кладки следует перекрывать топочные отверстия различными перемычками, так как запрещается опирать кирпичи на рамку дверки. Топочное отверстие при ширине менее кирпича перекрывают так называемым кирпичом взамок, а если отверстие шириной более одного кирпича, перекрытие выполняют кирпичной клинчатой перемычкой. Если перекрываемое отверстие большое, приходится делать арочное перекрытие.

Топливники комнатных и русских печей перекрывают только кирпичными сводами толщиной не менее полкирпича. Опираются своды на боковые стороны (стенки) топливника, у которого плоскости стесаны под определенным углом, называемым пятой. Свод должен также опираться на заднюю и переднюю стенки топливника. Своды бывают высокие или крутые, плоские или пологие. Полуциркульный свод более высокий, он равен половине окружности.

Пологий свод менее крутой, но лучше выбрать трехцентровой. Он более пологий и лучше излучает тепло на под печи, что важно для выпечки хлебобулочных изделий и варки. Под от такого свода нагревается равномерно во всех точках. Чем круче свод, тем большую нагрузку он выдерживает.

Для выкладки правильного и прочного свода его следует выполнять по опалубке. Кирпичи свода должны прочно прилегать друг к другу и опираться на стенки топливника, поэтому последний, или верхний, ряд стенок выкладывают из специально стесанного кирпича. Чтобы получить кружала и шаблоны пят, надо вычертить свод нужной формы с таким расчетом, чтобы в нем уложилось нечетное количество рядов кладки.

Свод строят на листе бумаги, картона, фанеры или на двух досках - широкой и узкой, скрепленных под прямым углом. Широкая доска должна быть на 30-50 мм больше высоты подъема свода.

Для построения свода на двух досках посередине узкой доски проводят ось (обозначают пунктиром), чтобы она пересекла и широкую доску. От нижней кромки широкой доски на расстоянии 30-50 мм проводят прямую линию А - Б и откладывают на ней ширину топливника так, чтобы ось была строго посередине. Края топливника метят буквами В и Г. На оси от линии А - Б отмеряют кверху стрелу подъема свода и обозначают ее буквой Д. После этого опытным путем подбирают центр О так, чтобы проводимая из него кривая, образующая свод, проходила через точки В и Г и верхнюю точку стрелы подъема свода (рис. 14, а).

Рис. 14. Построение кружала для свода и шаблона для пят (а); опалубка для кладки сводов (б)

Изготовив два кружала, приступают к устройству опалубки. В пролете свода устанавливают стойки, но не прямо на уложенные доски или под, а на клинья (по два под каждую стойку). Клиньями выравнивают опалубку, они способствуют также более легкому удалению ее из топливника после кладки свода.

На стойки кладут прогоны, на них - кружала. На кружала укладывают доски, устраивая обшивку или настил, которые слегка прибивают к кружалам, чтобы их можно было легко удалить. Устроив опалубку, ее вторично проверяют и выравнивают, вынимая или подбивая клинья (рис. 14, б).

Опалубку лучше сделать разъемной: она легко вынимается и при необходимости ее можно использовать многократно. Стойки изготовляют обычно с проушинами глубиной не менее 50 мм и такой ширины, чтобы в них плотно входило кружало. Для свода изготовляют не менее двух кружал. Их рекомендуется устанавливать в стойки так, чтобы они выступали на 20-30 мм. Монтируют стойки с кружалами так же - на клиньях, которые опираются на два ряда уложенного кирпича без раствора. Можно уложить три ряда кирпича, тогда опалубка опускается в топливнике намного ниже, что удобно при разборке. Кружала делают такой длины, чтобы они не доходили до стенок печи на 20 мм, что дает им возможность свободно опускаться при удалении опалубки.

Обшивку, или настил, делают из реек шириной 3-4 см, которые крепят к кружалам вплотную или с зазорами, чтобы они приходились на середине укладываемого кирпича, а швы кладки были на середине реек. Длину брусков обшивки также берут короче горнила или топливника на 20 мм, чтобы опалубка при разборке свободно опускалась. Чтобы она не шаталась, между кружалами и стенками печи ставят клинья, которые вынимают перед разборкой. Зазоры между рейками нужны для того, чтобы через них из кладки быстрее удалялась влага.

При установке опалубки постоянно проверяют точность ее положения, подбивая и опуская ту или другую сторону с использованием клиньев. Выверив опалубку, ее закрепляют, вбивая клинья между ней и стенками печи.

Выложив свод и выдержав его пять-шесть дней, опалубку разбирают. Сначала вынимают по одному клину из-под каждой стойки, затем по другому, вслед за ними убирают первый и второй ряды кирпича. Рейки вынимают, стойки поворачиват и снимают с кружал, которые вынимают в последнюю очередь. Стойки можно снять после удаления клиньев и кирпичей, это еще больше упростит разборку.

Вытесывать пяты и укладывать их нужно аккуратно, так как заполнение пустот раствором и щебнем приводит к осадке свода или арки и их разрушению. Кирпич следует применять отборный.

После установки и закрепления опалубки необходимо найти центральную точку О, с которой вычерчивалось кружало. Сюда вбивают гвоздь, крепят к нему прочный шпагат для проверки рядов кладки свода и разметки укладываемых кирпичей.

Кладку свода начинают с краев от обеих пят одновременно, подвигаясь к середине свода или к замку. Кладку лучше всего вести из клиновидного кирпича. Можно применять обычный кирпич, сужая его посредством тески внизу или вжимая в раствор мелкие камешки, щебень, кусочки кирпича. Кирпичи в своде подгоняют как можно плотнее, чтобы они со стороны топливника касались друг друга.

Продольные швы между рядами кладки должны идти от дуги арки. Направление швов кладки свода или арки проверяют шпагатом, прикрепленным к гвоздю. Швы в кладке свода должны быть тщательно перевязаны. Для получения прочного свода кладку следует вести как можно внимательнее и аккуратнее, добиваясь тонких швов.

В последний ряд кладки свода или арки вкладывают замковый кирпич, предварительно смазав с двух сторон глиняным раствором, и с силой вгоняют его между выложенными рядами поленом или деревянным молотком. Если используют обычный молоток, удары следует наносить по доске, уложенной сверху.