Кладка арок і склепінь
При кладці печей часто доводиться перекривати різні топкові отвори, паливники і всілякі камери, застосовуючи перемички простий і складної форми.
Перекриття в стіні називається аркою або арочної перемичкою, а перекриття, що влаштовується між стінами, - склепінням.
Кількість цегли в арці і рядів у зводі повинно бути непарним. Середній непарний цегла замковий. У практиці зустрічається і парна кількість, правда, дуже рідко, тоді замковими будуть дві цеглини. Цеглини, на які спирається перемичка, називаються п'ятами, і їм завжди надається потрібна форма відповідної обробкою. Простір, що перекривається будь перемичкою, називається прольотом. Необхідно пам'ятати, що при викладенні будь перемички всі шви між покладеними цеглою завжди направляють до однієї точки або центру, з якого описується крива арки або склепіння. Висота підйому склепіння або арки називається стрілою підйому. Арки бувають високими і низькими.
Будь-яку перемичку починають з закладки п'ят, які виконують за шаблоном. Так як висота арки або склепіння буває різна, то і кут п'яти змінюється. Не можна застосовувати одну форму п'яти для всіх арок і склепінь.
У тимчасових печах вузькі паливники шириною до 420 мм перекривають спрощеним трикутним зводом, укладаючи цеглу плазом (рис. 27) з подальшим продовженням кладки стін, які будуть міцно притискати п'яти до нижчого рядах кладки.
Мал. 27. Перекриття вузького топливника трикутним зводом
Якщо таке зведення з яких-небудь причин зводять без продовження кладки, то укладені п'яти не завжди можуть міцно утримувати цеглини трикутного зводу, так як вони не будуть міцно притиснуті зверху з достатньою силою до свого ліжка. Це може привести до зсуву п'ят розпором зводу, і він може обрушитися.
Щоб цього не сталося, укладені під звід п'яти треба стягнути або стиснути брусками з квадратної, прямокутної, кутовий або таврової стали і зв'язати дротовим джгутом. Палять повинен перебувати всередині кладки (рис. 28). Якщо джгут залишиться відкритим і буде перебувати в топливнике, він швидко перегорить.
Мал. 28. Зміцнення п'ят трикутного зводу шляхом стиснення кутовий або смугової сталлю зі стягуванням дротовим джгутом: 1 - тавровим сталь; 2 - дротяний джгут
Замість дроту можна застосовувати смугову сталь, міцно скріпивши її з брусками (приклепав).
Залежно від умов і призначення печі кінці брусків можуть виходити назовні і стягуватися також джгутами або круглими сталевими стрижнями потрібної товщини, іноді з різьбленням і гайками на кінцях. Звичайно, для них слід просвердлити в кінцях брусків відповідні отвори.
При кладці пологих склепінь у російських печей іноді доводиться також застосовувати бруски для стягування п'ят, приховуючи джгути або інші види стяжок всередині кладки, або виводити їх назовні. На такій печі можна сушити різні продукти у великій кількості, не боячись руйнування склепіння.
Паливники з прольотами до 380 мм можна перекривати цеглою, випущеним з бічних стінок кладки (рис.29).
Мал. 29. Перекриття топливника шляхом випуску цегли з бічних сторін кладки
Для міцного защемлення звисають опорних цегли з стінки кладку виводять вище перекривається ряду не менше чотирьох рядів. Взагалі, чим більше викладається рядів, тим краще, так як попереджається перекидання перекриття усередину печі.
У процесі кладки доводиться перекривати топкові отвори різними перемичками, так як забороняється спирати цеглини на рамку дверки.
Топковий отвір при ширині менш цегли перекривають так званим цеглою в замок, а якщо цей отвір шириною більше однієї цеглини, то перекриття виконують цегляної клинчатой перемичкою (рис. 30, а, б). Якщо перекривається отвір велике, то доводиться робити арочне перекриття (рис. 30, в).
Мал. 30. Перекриття отворів печей і топливников над топковим дверцятами: а - цегляної перемичкою в замок; б - цегельної клинчатой перемичкою; в - аркою
Паливники кімнатних і росіян печей перекривають тільки цегляними склепіннями товщиною не менше півцеглини. Спираються склепіння на бічні сторони (стінки) топливника, у якого площині стесати під певним кутом, званим п'ятами. Звід повинен також спиратися на задню і передню стінки топливника.
Склепіння бувають високі або круті, плоскі або пологі (рис. 31). Напівциркульною звід високий і дорівнює половині кола.
Мал. 31. Форма склепінь: а - напівциркульний; б - пологий; в - трехцентровий
Пологий звід менш крутий, але кращий з них трехцентровий. Він більш пологий і краще випромінює тепло на під печі, що вельми важливо для випічки хлібобулочних виробів і варіння різної їжі. Під від такого зводу нагрівається рівномірно у всіх точках. Є більш пологі склепіння, що застосовуються в хлібопекарських печах.
Чим крутіше звід, тим він більше витримує навантаження, тобто на піч накладають велику кількість різних продуктів для сушіння, і навпаки.
Для викладки правильного і міцного зводу його слід виконувати з опалубки. Цегла склепіння повинні міцно прилягати одне до одного і спиратися на стінки топливника. Тому останній або верхній ряд стінок викладають із спеціально отесанного цегли.
Щоб отримати кружала і шаблони п'ят, треба викреслити звід потрібної форми, але з таким розрахунком, щоб в ньому вклалося непарна кількість рядів кладки.
Звід будують на аркуші паперу, картону, фанери або на двох дошках - широкої і вузької, збитих під прямим кутом. Широка дошка повинна бути на 30-50 мм більше висоти підйому склепіння.
Розглянемо побудову зводу на двох дошках. Це зручно тим, що на широкій дошці залишається форма кружала, яку слід тільки вирізати.
Спершу, посередині вузької дошки проводять вісь (позначена пунктиром), але так, щоб вона перетнула і широку дошку. Від нижньої кромки широкої дошки, на відстані 30-50 мм проводять пряму лінію А-Б і відкладають на ній ширину топливника, але так, щоб вісь була строго посередині. Краї топливника мітять буквами В і Г. На осі від лінії А-Б відміряють догори стрілу підйому склепіння і позначають її буквою Д. Після цього дослідним шляхом підбирають центр Про так, щоб проведена з нього крива, що утворює звід, проходила через точки В і Г і верхню точку стріли підйому склепіння.
Таким чином, виходить форма кружала 1 і п'яти 2, по якій надалі виготовляють шаблон для розмітки п'ят на цеглі і перевірки його після тески (рис. 32).
Мал. 32. Побудова кружала для зводу і шаблону для п'ят: а - побудова кружала; б - кружало і шаблони; 1 - кружало; 2 - шаблон п'яти; 3 - шаблон для тески п'ят; 4 - перевірка отесанного цегли
Виготовивши два кружала, можна приступити до пристрою опалубки. В прольоті зводу встановлюють стійки, але не прямо на укладені дошки або під, а на клини (по два під кожну стійку). Клинами вирівнюють опалубку, але вони сприяють і більш легкому видаленню її з топливника після кладки склепіння.
На стійки кладуть прогони, а на них кружала. На кружала укладають дошки, влаштовуючи обшивку або настил. Їх застосовують вузькими і злегка прибивають до кружалам. Сильно прибивати не слід, так як це утруднить розбирання. Влаштувавши опалубку, її вдруге перевіряють і вирівнюють, виймаючи або підбиваючи клинці (рис. 33).
Мал. 33. Опалубка для кладки склепінь: 1 - дощатий настил по кружалі; 2 - п'ята; 3 - кружало; 4 - прогони; 5 - стійки; 6 - клини
Однак краще опалубку зробити рознімної, так як вона легко виймається і при необхідності її можна використовувати багато разів (рис. 34). Стійки виготовляють зазвичай з вушками глибиною не менше 50 мм і такої ширини, щоб в них щільно входило кружало. Для зведення виготовляють не менше двох кружало. Кружала рекомендується встановлювати в стійки так, щоб вони виступали на 20-30 мм. Монтують стійки з кружалами також на клинах, які, в свою чергу, спираються на два ряди покладеної цегли. Звичайно, можна і три ряди цегли, тоді опалубка при розбиранні опускається в горнилі (топливнике) набагато нижче, що створює зручність при розбиранні. Самі кружала роблять такої довжини, щоб вони не доходили до стінок печі на 20 мм, що дає їм можливість вільно опускатися при видаленні опалубки.
Мал. 34. Пристрій рознімною опалубки: а - стійка з пазом; б - установка кружала в стійці; в - установка опалубки на цеглинах і клинах; г - кружало з вирізами для укладання рейок; д - розташування рейок в кружалі; 1 - цеглу; 2 - клини; 3 - вирізи; 4 - шпильки; 5 - рейки; 6 - зазори між рейками
Обшивку або настил роблять з вузьких трьох-, чотирьохсантиметрову рейок, які кріплять до кружалам впритул або з проміжками, але так, щоб вони припадали на середині укладається цегли, а шви кладки були на середині рейок. Довжину брусків обшивки також беруть коротше горнила або топливника на 20 мм. Це також необхідно для того, щоб опалубка при розбиранні вільно опускалася. Щоб опалубка не ганяла, між кружалами і стінками печі ставлять клини, які виймають перед розбиранням. Таким чином, опалубка міцно утримується між стінками печі.
Кладку найкраще вести з клиновидного цегли, але через відсутність останнього застосовують звичайну цеглу, звужуючи шов внизу і розширюючи його вгорі.
Встановлюють опалубку з неодноразової перевіркою точності її положення, підбиваючи і опускаючи ту або іншу сторону, використовуючи для цього клини. Вивіривши опалубку, її закріплюють, забиваючи клини між нею і стінками печі.
Виклавши звід і витримавши його п'ять-шість днів, опалубку розбирають. Спершу виймають по одному клину під кожною стійкою, потім по іншому, слідом за ними по першому і другому ряду укладених цеглин. Опалубка осяде на 180-200мм. Коли укладають три ряди кладки, то опалубка осідає ще більше, ніж створюються кращі умови для розбирання. Рейки виймають, стійки повертають і знімають з кружало, які виймають в останню чергу. Можна стійки зняти і після видалення клинів і цегли; це ще більше спростить розбирання.
Зазори між рейками потрібні для того, щоб через них з кладки швидше віддалялася волога і звід набував міцність.
Витісувати п'яти і укладати їх потрібно акуратно, так як заповнення пустот розчином і щебенем призводить до осідання зводу або арки і їх руйнування.
Після установки і закріплення опалубки необхідно знайти центральну точку О, з якою викреслюють кружало. В цю точку вбивають цвях, кріплять до нього міцний шпагат, необхідний для перевірки рядів кладки склепіння і розмітки укладаються цегли. Якщо кладку роблять з клиновидного цегли, то шви мають однакову товщину, а зі звичайної цегли - клиноподібні. Цегла слід застосовувати добірний.
Кладку склепіння починають з країв від обох п'ят одночасно, рухаючись до середини склепіння або до замку.
Цегла підганяють так, щоб вони майже стосувалися з боку топливника один Друга, тобто якомога щільніше.
Поздовжні шви між рядами кладки повинні йти від дуги арки. Напрямок швів кладки склепіння або арки перевіряють шпагатом, прикріпленим до цвяха (рис. 35).
Мал. 35. Перевірка правильного розташування швів кладки в арці
Шви в кладці зводу повинні бути ретельно перев'язані. Для отримання міцного зводу кладку слід вести якомога уважніше і акуратніше, домагаючись найтонших швів. Краще, якщо цеглини будуть в зведенні примикати один до одного впритул.
В останній ряд кладки склепіння або арки вкладають замковий цегла, попередньо змастивши його з двох сторін глиняним розчином, і з силою вганяють його між викладеними рядами поліном або дерев'яним молотком. Звичайним молотком цегла можна розколоти, і удари доводиться наносити по укладеній зверху дошці. Замковий цегла, показаний в наступних малюнках може бути заштрихован.
Деякі пічники виконують кладку склепіння так званими захватками або сходинками (рис. 36).
Мал. 36. Кладка зводу окремими захватками: 1 - замковий ряд