Русская печь (духовая) — уникальное сооружение наших предков, которое не только греет, но и кормит, лечит, а также проветривает помещение. При многовариантности в деталях формы основные ее составляющие остаются неизменными. В статье мы рассмотрим конструкцию русской печи и ее порядовую кладку.
Еще до введения современной системы измерения традиционные размеры русской печи исчислялись в аршинах. 1 аршин примерно равен 71 см. В ширину печь имела 2 аршина, в длину — 3, а высота основного тела печи от основания опечья до лежанки составляла 2,5 аршина.
Конструкция русской (духовой) печи
В печи можно выделить три основные составляющие:
- Фундамент.
- Корпус.
- Дымовая труба.
Фундамент
Наши предки использовали для устройства фундамента бутовый камень или перекаленный кирпич. Не отходя далеко от традиций прошлого, рассмотрим вариант бутобетонного фундамента под корпус печи.
Глубина заложения фундамента под печь зависит от свойства грунтов, отапливается ли здание в холодный период времени, каков уровень грунтовых вод. В случае непостоянного прогрева здания глубина подошвы фундамента предусматривается ниже глубины промерзания грунта в наиболее холодное время.
1 — подошва фундамента; 2 — бутовая кладка; 3 — глубина закладки; 4 — гидроизоляция; 5 — уровень пола; 6 — массив печи
Бутобетон состоит из бетонной смеси и бутового камня. Для фундамента достаточно использовать бетонную смесь М200. Бетонная смесь М200 получается при следующем составе:
- цемент М400 — 1 часть;
- песок — 2 части;
- гравий или щебень фракции менее 3 см — 4 части.
Для изготовления бетона песок берется с минимальным количеством органических, глинистых, пылевидных, слюдяных примесей, которые значительно понижают прочностные и морозостойкие свойства бетона.
Вода вливается в сухую смесь цемента, песка и гравия постепенно, при постоянном перемешивании ингредиентов до достижения необходимой подвижности смеси. В этом случае объем воды примерно равен объему взятого цемента.
Фундамент под печь можно сооружать как с помощью опалубки, так и безопалубочным способом при плотных неосыпающихся грунтах и глубине подошвы фундамента менее 1,25 м. В случае безопалубочного устройства размер котлована должен соответствовать размеру фундамента. Под подошву фундамента необходимо уложить слой утрамбованного щебня толщиной не менее 10 см.
Бутобетонная кладка представляет собой процесс втапливания бутового камня в слой уложенного бетонного слоя высотой 20 см. Бутовый камень должен быть меньше 30 см, его погружают в слой бетона на глубину больше 1/2 его высоты. Зазор между укладываемыми камнями, а также между камнем и опалубкой составляет 4–6 см. Когда слой бута полностью уложен, настилается следующий слой бетона и процесс втапливания камня повторяется.
Для достижения полноценного качества бетонных работ перерывы в процессе устройства фундамента допускаются, только когда промежутки между камнями заполнены бетоном последнего слоя. В сухую, ветреную или жаркую погоду при перерывах в работе более суток для предотвращения быстрого высыхания поверхность бетона покрывают каким-либо материалом (можно толем) и 3–4 раза в день смачивают водой. Перед возобновлением работы поверхность последнего слоя очищается от загрязнения и смачивается водой.
Бутовый камень можно заменить обломками красного кирпича или кусками бетона, заполнителем же бетонной смеси может быть кирпичный щебень. Камни, обломки кирпича до погружения их в бетонную смесь должны быть тщательно очищены от загрязнений. В сухую и жарку погоду в случае использования битого кирпича обломки перед укладкой вымачиваются в воде.
Сроки набирания бетоном прочности зависят от его температуры. При температуре 10 °С за первые сутки он наберет примерно 10% своей полной прочности, за 7 дней примерно 60%, а за 28 дней — 85%. При увеличении температуры бетона сроки его полного набирания прочности сокращаются. Приступать к кирпичной кладке на поверхности фундамента необходимо не ранее чем спустя 14–28 дней.
Корпус печи
В русской избе печь устанавливали в углу недалеко от двери. От одной стены отступали примерно 20 см, а от другой, где находилась входная дверь, примерно 1 метр. В этом месте часто обустраивали чулан, где хранили продукты и кухонную утварь.
На поверхность фундамента, набравшего прочность, укладывается 2 слоя гидроизоляционного материала (рубероид, толь или др.). Далее выкладывается основание печи (опечье). В классической русской печи прошлого для этого использовали деревянный брус или бревно.
1 — подпечье; 2 — подшесток; 3 — шесток; 4 — под; 5 — душник; 6 — перекрыша; 7 — полудверка; 8 — задвижка; 9 — труба дымохода
Подшесток служил для хранения кухонной утвари, а в подпечье укладывали инвентарь для печи (ухваты, кочерги, сковородники). Сейчас эту часть печи выкладывают преимущественно из кирпича (глиняного обыкновенного). Причем использовать нужно полнотелый. Кирпич бывает лицевой и рядовой. Лицевой используется для облицовки, рядовой — для внутренней кладки печи. Для поверхностей, соприкасающихся с открытым огнем, необходимо применять огнеупорный кирпич (шамотный), который выдерживает температуры более 1300 °С.
Глино-песчаный раствор
Количество песка в глино-песчаном растворе определяется в зависимости от жирности глины (жирная — 2–4% песка, средняя — 15% песка, тощая — 30% песка). Чтобы добиться наиболее качественной кладки, песок необходимо брать просеянный сквозь сито с ячейками 3х3 мм.
Пропорции глино-песчаного раствора:
- Жирная глина: 1 ведро глины, 2,5 ведра песка.
- Средняя глина: 1 ведро глины, 1,5 ведра песка.
- Тощая глина: 1 ведро глины, 1 ведро песка.
Для приготовления раствора в емкость кладут несколько ведер размельченной глины и заливают ее водой на 24 часа. Затем в размокшую глину добавляют порционно нужное количество песка, постоянно перемешивая до однородной консистенции.
Инструменты для печных работ
1 — угольник; 2 — кирка; 3 — печной молоток; 4 — уровень; 5 — линейка; 6 — мастерок; 7 — отвес
Материалы
Конструкция самого опечья выполняется из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе на основе цемента М400, пропорцией: 1 часть цемента и 3 части песка. Необходимую подвижность раствора можно проверить, поместив часть его на штык лопаты под углом 45°. В этом положении готовый раствор стекать не должен. Перед началом кладки кирпичи вымачивают для лучшего сцепления с раствором.
Для всей конструкции печи потребуется примерно от 1500 до 2500 штук кирпича, в том числе и огнеупорного, в зависимости от высоты помещения и конструкции крыши. Потребление глины и песка в растворе составляет около 80 ведер. Из печной фурнитуры потребуются: вьюшки, задвижки и полудверки.
Вьюшка устанавливается между хайлом и трубой, чтобы перекрыть проход горячим газам из горнила для сохранения тепла в печи. В месте установки вьюшки делается проем для закладки полудверки, которая может использоваться и как естественная вентиляция помещения.
Заслонки для печи необходимы для того, чтобы прикрывать устье, регулируя тепловой процесс в печи.
Задвижка устанавливается над вьюшкой, чтобы регулировать тягу в трубе и предотвращать возможность холодному воздуху из трубы опускаться вниз.
Порядовки
Первый ряд укладывается на гидроизоляцию фундамента. В углах применяются кирпичи размером в 3/4 и скошенные кирпичи для лучшей перевязки последующих рядов кладки. Вся конструкция опечья выкладывается на цементно-песчаном растворе.
Второй ряд — начало кладки стенок опечья.
Третий ряд. Продолжается устройство стенок опечья с применением кирпичей размером в 3/4.
Четвертый ряд выкладывается согласно приведенной порядовке и предполагает применение скошенного кирпича для опоры (пяты) арки подпечка.
Пятый ряд кладется с применением кирпичей размером в 3/4 в углах печи, скошенных кирпичей для опоры арки. Здесь же выкладывается арка подпечка. Предварительно изготавливается деревянный шаблон, который вставляется в проем подпечка.
Шестой ряд выкладывается согласно приведенной порядовке. Заранее изготавливается деревянный шаблон свода опечья, который вставляется во внутреннюю часть кладки. В процессе изготовления шаблона необходимо предусмотреть его легкую разборку по окончании кладки свода опечья. Для плотного прилегания шаблона к стенкам кладки внизу вбивают 1–2 распорки.
Седьмой ряд предполагает укладку свода и последующего ряда. Свод начинают выкладывать с обеих сторон, постепенно двигаясь к середине. Последний кирпич называют замковым, его роль — создание напряжения сжатия в основании свода, что и обеспечит прочность такой конструкции. В связи с этим последний кирпич вставляется в промежуток меньше 1/4 кирпича с помощью киянки. Кирпичи в своде укладываются как можно плотнее друг к другу, поэтому швы внизу делаются как можно меньше, а верхние зазоры выполняются одинакового размера, в которые по возможности можно втапливать осколки кирпича.
Восьмой ряд предусматривает один слой кладки стен опечья согласно приведенной порядовке с обустройством площадки холодной печурки.
Девятый ряд. Помимо одного ряда стен выкладываются еще и стенки печурки.
Десятый ряд завершает кладку стен опечья. Для лучшей изоляции холодной части печи от ее горячей части внутреннее пространство засыпают сухим прокаленным песком до верхней границы этого ряда.
Одиннадцатый ряд перекрывает опечек полностью с применением доборного и скошенного кирпича. С этого ряда цементно-песчаный раствор заменяется на глино-песчаный.
Двенадцатый ряд начинает устройство горячей части печи (под, шесток). Поэтому все поверхности, соприкасающиеся с огнем, необходимо выполнять из огнестойкого кирпича, размеры которого совпадают с размерами обыкновенного. Поверхность пода должна быть ровной. Для этого ее шлифуют с помощью мелкого песка и кирпича, удаляя все неровности кладки. Кроме того, для удобства убирания углей с пода, его поверхность делают с уклоном в сторону устья.
Тринадцатый ряд закладывает варочную камеру и шесток. Здесь же устанавливается дуга устья из закаленного металла. Прикрепленная к ней закаленная стальная проволока закладывается в кладку.
Четырнадцатый, пятнадцатый и шестнадцатый ряды выстраивают стенки горнила и шестка.
Семнадцатый ряд является завершающим в кладке устья с арочным сводом. На этом этапе выкладываются пяты из скошенного кирпича, которые являются опорами для кирпичного свода варочной камеры, а также вставляется опалубка свода варочной камеры.
Восемнадцатый ряд выкладывается по принципу свода, который описан в седьмом ряду с применением глиняно-песчаного раствора и огнеупорного кирпича.
Девятнадцатый ряд предполагает наращивание стенок и арки шестка.
Двадцатый ряд продолжает наращивание стен, а также частично перекрывает отверстие над шестком, оставляя канал для перетрубья. Внутреннее пространство над варочной камерой заполняется сухим прокаленным песком.
Двадцать первый ряд перекрывает горнило. Канал перетрубья несколько уменьшается для устройства выступа, который препятствует проникновению искр из варочного пространства в трубу. Здесь же начинается закладка канала самоварника.
Двадцать второй ряд завершает устройство перекрыши. В канал самоварника устанавливается душник. Стальная проволока на его втулке заделывается в кладку.
Двадцать третий ряд предполагает кладку канала перетрубья и самоварника. Здесь же крепится душник с помощью стальной закаленной проволоки. В этом ряду делается небольшой проем для убирания сажи с выступа канала, который прикрывается 1/2 кирпича, поставленного на ребро и обмазанного глиняным раствором. Во время чистки этот кирпич выбивается, а по окончании чистки он заменяется новым. Сейчас часто ставят вместо кирпича специальную металлическую заглушку.
Двадцать четвертый ряд является продолжением кладки вышеперечисленных каналов.
Двадцать пятый ряд. В этом ряду выделяется канал для установки вьюшки.
Двадцать шестой ряд предполагает наращивание канала душника, далее перекрывается канал перетрубья и устанавливается вьюшка.
Двадцать седьмой ряд выкладывается, как показано на порядовке. Для доступа к вьюшке напротив нее устанавливается полудверка.
Двадцать восьмой, двадцать девятый и тридцатый ряд предполагают дальнейшую кладку каналов с перевязкой швов.
Тридцать первый ряд, согласно порядовке, соединяет душник и трубу через узкий проход.
Тридцать второй ряд перекрывает душник и канал, соединяющий душник с трубой. Здесь же устанавливается задвижка для тубы над каналом трубы.
Тридцать третий и последующие ряды до потолка предполагают кладку канала трубы.
Не доходя три ряда до потолка, делается разделка для увеличения толщины кирпичной кладки. Это увеличивает пожаробезопасность деревянных конструкций перекрытия и крыши. Далее стояк трубы выкладывается тех же размеров, что и до разделки. Чтобы избежать накопления конденсата на стенках трубы, стояк трубы оштукатуривают по металлической сетке. Когда труба проходит через деревянные конструкции крыши, толщина стенок канала также увеличивается. Верхнюю часть трубы необходимо защитить от проникновения осадков металлическим колпаком. Кладка наружной части трубы ведется на цементно-песчаном растворе. Для прочности ее можно оштукатурить.
1 — разделка; 2 — перекрытие; 3 — утеплитель; 4 — стояк трубы; 5 — металлический лист; 6 — выдра; 7 — шейка трубы; 8 — оголовок; 9 — металлический колпак
Высота наружной части трубы для улучшения тяги зависит от ее расстояния относительно конька крыши.
Топка-просушка печи
Перед полноценной эксплуатацией печи ее необходимо просушить. Первая топка проводится в течение 2-х часов с небольшим количеством топлива. Если печь дает много дыма, то на вьюшке зажигают тоже небольшой огонь, когда он погаснет, вьюшку открывают полностью. После этого печь зажигают вновь, не закрывая трубу на ночь. Процесс топки-сушки длится около недели.
