Кладка арок и сводов
При кладке печей приходится перекрывать топочные отверстия, топливники, камеры, применяя перемычки простой и сложной формы, вид которых определяется размером топочного отверстия или пролета. Если перемычка имеет полукруглую форму, то она называется арочной; если перекрытие выполняется между стенами, то это свод. Эти две конструкции применяются, когда оформляются большие пролеты или отверстия.
Незначительные по размеру пролеты перекрываются перемычкой из одного или двух кирпичей, которые могут укладываться разными способами: горизонтально, плашмя или с некоторым подъемом.
Количество кирпичей в арке и рядов в своде обязательно должно быть нечетным. Тогда средний из них замыкает конструкцию; такой кирпич называется замко?вым или замко?м. Иногда количество кирпичей все же бывает четным, в этом случае замко?выми являются 2 кирпича.
Перемычка опирается на кирпичи, которые называются пятами. От обычных они отличаются тем, что им придается соответствующая форма обтесыванием под соответствующим углом.
Пространство, которое перекрывается, независимо от способа, как это делается, называется пролетом. Выкладывая перемычку, швы между уложенными кирпичами нужно направлять к одной точке или к центру, из которого описывается кривая арки или свода. Такая работа ведется одновременно с обеих сторон.
Арки выкладываются высокими и низкими. Высота подъема арки или свода называется стрелой подъема.
Чтобы выложить перемычку, в первую очередь изготавливается шаблон пят. Каждый раз шаблон меняется, поскольку высота арки или свода бывает различной.
Если топливник узкий и пролет составляет не более 420 мм, его перекрывают упрощенным треугольным сводом, укладывая кирпич плашмя с подъемом кверху, после чего кладка стенок продолжается, поскольку они должны прижать пяты к предыдущим рядам (рис. 74, а). В отсутствие верхних рядов конструкция окажется недостаточно прочной и устойчивой, что может закончиться смещением пят под распирающим воздействием свода и его разрушением. Для предотвращения негативного развития событий пяты следует стянуть брусками из стали (тавровой, квадратной и др.) и связать жгутом из проволоки. Чтобы проволока не перегорела, жгут помещается внутрь кладки (рис. 74, б). Вместо проволоки можно применять полосовую сталь, прочно скрепив ее с брусками (приклепав). В некоторых конструкциях печей концы брусков могут выходить наружу. В этом случае их также стягивают жгутами или круглыми стальными стержнями с резьбой и гайками на концах, под которые в концах брусков просверливают отверстия.
Рис. 74.
а – треугольным сводом; б – укрепление пят треугольного свода; в – выпущенными с боков кирпичами; 1 – тавровая балка; 2 – жгут из проволоки
Топочное отверстие шириной менее 380 мм перекрывается кирпичами, выпущенными из боковых стенок кладки (рис. 74, в). Чтобы свешивающиеся кирпичи обрели устойчивость, выше выкладывается как минимум еще 4 ряда. Такая мера предупредит обрушение перекрытия внутрь. Вообще, чем больше выкладывается рядов над перекрытием, тем лучше, так как предупреждается его опрокидывание внутрь печи.
Поскольку опирать кирпичи на рамку топочной дверцы недопустимо, над топочным отверстием выполняется перемычка. При этом форма перемычки зависит от ширины топочного отверстия. Если оно меньше ширины кирпича, то перекрывается кирпичом в замок; если больше, то устраивается клинчатая перемычка без подъема; если значительное, то выполняется арка (рис. 75).
Арочные своды, применяемые для перекрытия больших пролетов, могут иметь разную форму и быть полуциркульными, пологими и трехцентровыми (рис. 76).
Рис. 75.
а – кирпичной перемычкой в замок; б – кирпичной клинчатой перемычкой без подъема; в – аркой
Рис. 76.
а – полуциркульный; б – пологий; в – трехцентровый
Самый высокий из представленных сводов полуциркульный. Он составляет половину окружности. Пологий свод менее крутой, чем полуциркульный. Трехцентровый свод еще более пологий, он лучше излучает теплоту на под печи, который нагревается равномерно во всех точках. Это важно при выпечке пирогов и приготовлении пищи. В то же время, от высоты свода зависит нагрузка, которую он может выдержать: чем он круче, тем более значительные нагрузки ему не страшны.
Выполнение любой перемычки начинается с закладки пят, которые вытесывают по шаблону из кирпича. Так как высота арки или свода может быть различной, угол пяты изменяется. Нельзя применять одну форму пяты для всех арок и сводов.
Для подготовки кружал и шаблонов пят на листе бумаги, картона, фанеры или на двух досках (широкой и узкой), сбитых под прямым углом, вычерчивают свод нужной формы с таким расчетом, чтобы в нем уложилось нечетное количество рядов кладки. Широкая доска должна быть на 3–5 см больше высоты подъема свода.
Рассмотрим наиболее простой и удобный способ построения свода на двух досках (рис. 77). Посередине узкой доски проводят ось (обозначена штрих-пунктирной линией) так, чтобы она пересекла и широкую доску. На расстоянии 3–5 см от нижней кромки широкой доски вычерчивают прямую линию А – Б, откладывая на ней ширину топливника. Ось должна проходить посередине топливника, обозначенного В и Г. На оси от линии А – Б отмеряют кверху высоту стрелы подъема свода. Полученную точку обозначают 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. 77.
а – построение кружала; б – кружало; в, г, д – шаблоны
Таким образом получают форму кружала 1 кривой части арки и пяты 2, по которой изготовляют шаблон для разметки пят на кирпиче и проверки его после тески.
После того как были вырезаны два кружала, необходимо сделать опалубку, которую настилают по изготовленным кружалам (рис. 78). Для этого спереди и сзади пролета свода ставятся стойки, причем под них следует подложить клинья, которые служат не только для того, чтобы выровнять опалубку, но и для более легкого ее извлечения из-под свода после кладки. На стойки укладываются прогоны, на них кружала, после чего по верхней дуге между двумя кружалами набивается обрешетка – узкие дощечки, которые будут поддерживать кирпичи во время кладки свода. Когда опалубка будет закончена, ее нужно еще раз проверить и, если потребуется, подложить или убрать клинья.
Рис. 78.
1 – дощатый настил по кружалу; 2 – пята; 3 – кружало; 4 – прогоны; 5 – стойки; 6 – клинья
Далее надо найти точку О – центр окружности, частью которой была дуга кружала, вбить в нее гвоздь и привязать к нему прочную бечевку, с помощью которой можно будет проверять ряды кладки и разметку кирпичей.
Кирпич для кладки сводов отесывают, придавая ему клиновидную форму. В этом случае швы имеют одинаковую толщину; при использовании обычного кирпича швы будут клинообразные – внизу тоньше, вверху толще. Швы должны быть обязательно полностью заполнены раствором. Отесывание пят и их укладка должны вестись аккуратно, так как заполнение больших пустот раствором и щебнем приводит к осадке свода или арки и их разрушению.
Кладку свода начинают с краев, от обеих пят одновременно, двигаясь к середине свода или к замку (рис. 79). Кирпичи подгоняют плотно, так, чтобы они почти касались друг друга со стороны топливника, а швы между ними нужно направлять к одной точке или к центру, из которого описывается кривая арки или свода.
Рис. 79.
Самым последним в ряд кладки свода или арки с усилием вставляют (забивают) замковый кирпич, смазанный с двух сторон глиняным раствором. Удары наносят поленом или киянкой, обычный молоток может расколоть кирпич.
В процессе работы точность установки опалубки постоянно проверяют и регулируют, вбивая клинья между ней и стенками печи. Готовый свод оставляют в опалубке несколько дней. Затем опалубку разбирают, постепенно вынимая клинья. В результате она осядет, и можно будет вынуть стойки. Последними вынимаются кружала. Если свод несколько осядет, это не отразится на качестве и прочности кладки, поскольку мокрый кирпич и влажная глина образуют достаточно крепкое соединение.
