Строим печи и камины

– тугоплавкие;

– легкоплавкие.

Огнеупорныематериалы выдерживают воздействие температур от 1580° С до примерно 3000° С. К ним относятся шамотный кирпич, динас, легированные сорта стали.

Тугоплавкиематериалы выдерживают воздействие температур в рамках 1350–1580° С. Это такие материалы, как гжельский кирпич, сорта стали с невысоким содержанием углерода.

Легкоплавкиематериалы деформируются уже при воздействии температуры 1350° С. К данному типу относятся керамический кирпич, некоторые используемые в строительстве металлы – такие, как алюминий, жесть.

Прочность

Прочность определяет способность материала противостоять воздействию внешних сил, т. е. деформации. Прочность материала характеризуется тремя видами воздействия:

– сжатие;

– растяжение;

– изгиб.

При каждом виде нагрузки на материал исследуется предел его прочности, т. е. последняя степень нагрузки, при которой материал деформируется или разрушается.

Упругость

Упругость – это свойство материала принимать свой первоначальный вид после деформации. Также существует предел упругости. Данная величина показывает максимальное напряжение, при котором материал еще обладает упругостью и принимает свою первоначальную форму после снятия нагрузки.

При даже незначительном превышении предела упругости материал окончательно деформируется, приводя в негодность всю конструкцию, что, в свою очередь, может создать аварийную ситуацию.

Твердость

Наверное, вы заметили, что вбить гвоздь в дубовую доску гораздо сложнее, чем, к примеру, в липовую или осиновую. Эта разница объясняется таким свойством материала, как твердость.

Твердость – это свойство материала оказывать сопротивление проникновению в его структуру инородного тела. Другими словами, чем плотнее структура материала, тем сложнее его обрабатывать и использовать. Но именно материалы с высокой степенью твердости особо ценятся в строительстве, ведь срок их службы гораздо дольше, чем у менее твердых аналогов.

Учитывать твердость материала очень важно при постройке полов и дорожных покрытий, т. к. именно на них приходится ежедневная, казалось бы незаметная, нагрузка.

Хрупкость

Такое свойство материала, как хрупкость, очень часто путают с твердостью. Хрупкость – это свойство материала мгновенно разрушаться без видимой пластичной деформации под воздействием внешних сил. К таким материалам относятся кирпич, бетон, природные камни, стекло.

Отличие хрупкости от твердости легко понять на простом примере. В качестве образца можно взять пластину мрамора толщиной несколько сантиметров. Данный материал имеет огромную твердость, вбить в него гвоздь будет крайне сложно. Однако в то же время разбить его на мелкие кусочки при наличии обычного молотка сможет даже ребенок, т. к. мрамор достаточно хрупок.

Пластичность

Пластичность – это свойство материала изменять свою форму, не давая трещин и сколов, и сохранять ее после удаления нагрузки.

Как вы, наверное, уже заметили, это свойство противоположно упругости. К пластичным материалам относятся глиняное тесто, битум, строительные смолы.

Сопротивление удару

Сопротивление удару – это свойство материала противостоять ударным нагрузкам, не разрушаясь при этом, или в случае деформации принимать прежнюю форму. В качестве яркого примера таких материалов можно привести резину. Хрупкие материалы практически не обладают сопротивлением ударным нагрузкам.

Антикоррозионность

Уже не раз вы видели рекламные ролики об антикоррозийной обработке. Действительно, в наши дни большинство людей знают о том, что такой обработкой можно защитить кузов своего автомобиля от преждевременного старения. Чаще всего это делается при помощи напыления специального состава, который защищает металлические части от ржавления, или, подругому, коррозии.

Способность материала отдельно или в соединении со связующими веществами защищать конструкцию от коррозии называется антикоррозионностью.

Но, конечно, такое свойство веществ применяется не только в машиностроении. Например, чтобы защитить от коррозии металлические футляры печей (а самая распространенная и дешевая нелегированная сталь очень быстро подвергается коррозии), их покрывают специальным печным лаком, который, в силу строения вещества, не ржавеет в принципе.

Объемная масса

Объемной массой называют отношение массы данного материала к занимаемому им объему в свободном естественном состоянии, т. е. с учетом разного рода пустот, пор и т. д.

Однако стоит учесть, что объемная масса – величина непостоянная. К примеру, у свежедобытого и слежавшегося песка одного типа она будет сильно отличаться, причиной тому – эффект уплотнения, когда песок слеживается и мельчайшие его частицы прилегают друг к другу плотнее, чем вначале.

Для того чтобы избежать путаницы, во всех справочниках приводят объемную массу материалов в воздушно-сухом состоянии (табл. 1).

Таблица 1. Объемная масса строительных материалов

Кирпич

В зависимости от назначения при кладке печей применяются разные сорта кирпича. Но существуют сорта, абсолютно для этих целей непригодные: это, например, силикатный кирпич.

Процесс производства кирпича очень сложен, и каждый сорт изготавливается из различных материалов с применением специальных технологий. Ниже мы приведем общие сведения по этой теме.

Большее количество сортов кирпича, интересующих нас, изготавливают из легкоплавких глин с различными добавками или без них. Прежде всего кирпич делится на классы по размеру (мм):

– обычный (65 х 120 х 250);

– утолщенный (80 х 120 х 250);

– модульный (138 х 138 х 288).

Следующий этап классификации – это марка прочности (по возрастанию): 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300.

Сложнейший процесс в изготовлении кирпича – обжиг. Недожженный кирпич теряет прочность и обладает пониженной морозо– и водостойкостью. Пережженный – повышенной плотностью, теплопроводностью и зачастую получает искаженную форму, что делает его непригодным.

Теперь рассмотрим несколько терминов, применяемых в описании строительных процессов.

Верхняя и нижняя постели– две большие по площади грани кирпича, верхняя и нижняя соответственно. Ими чаще всего кирпич укладывается на раствор.

Ложки– длинные боковые стороны кирпича.

Тычки– короткие торцы кирпича (рис. 4.1).

Рис. 4. Обычный керамический кирпич: 1 – стороны: а – постель; б – ложок; в – тычок;

Кладка выполняется горизонтальными рядами.

Красный кирпич первого сорта

Для печной кладки данный сорт кирпича можно считать идеальным. Он прекрасно обожжен, имеет ровный красный цвет и правильную форму и размеры 250 х 120 х 65 мм (рис. 4.2). Этот кирпич не должен иметь ни малейших трещин и при легком ударе по нему молотком издавать чистый звук, похожий на звон металла. Из красного кирпича первого сорта выкладываются основные элементы печи – наружные стенки, система дымовых каналов, перекрытие, дымовая труба.

Кирпич второго сорта

Это недожженный кирпич. Данный образец имеет ало-розовый цвет и при постукивании по нему издает глухой звук. Обычно такой кирпич применяется для кладки вертикальных и горизонтальных разделок.

Кирпич третьего сорта

Это пережженный кирпич. Он имеет темно-коричневый цвет, очень грубую текстуру и зачастую неровные грани. Такой кирпич используется лишь для кладки фундамента.