Фізичні та теплотехнічні властивості цегли Цегла для печей повнотіла, що виготовляється на цегельних заводах, має пластинчасту структуру, а також має захисний шар на гранях (див. рис. 2.
Так як пічний цегла має пластинчасту структуру, то при розташуванні цегли в кладці вогнища він укладається на плашку (постіль). Тепло поступово накопичується (акумулюється) в цеглі, так як вектори тепла проходять поперек пластин (перпендикулярно) та проходження тепла через товщу цегли сильно сповільнюється і цегла акумулює тепло. У результаті впливу теплоти з одного боку цегла починає віддавати (передавати) тепло в сторону протилежну нагрівається межі, тобто в приміщення. Внаслідок різниці температур, теплота передається в бік більш низької температури (див. рис. 5).
Така властивість цегли забезпечує поступову повільну передачу тепла в приміщення, не допускаючи надмірного різкого підвищення температури в приміщенні. Надмірні коливання температури не надто комфортні для людини. Малі коливання температури на ± 5С не створюють великих незручностей. Також при такій структурі цегли довжина хвилі теплового випромінювання найбільш комфортна для здоров'я людини. При кладці цегли на ребро (ложок) вектори тепла проходять уздовж пластин і не зустрічають перешкоди - цегла мало акумулює тепла і відразу передає його приміщенню. Печі з такою кладкою дуже швидко нагрівають приміщення і після закінчення топки швидко остигають. У таких приміщеннях значно істотні коливання температури - близько ± 10-15С, що створює не зовсім комфортні умови для людей. Або в приміщенні сильна спека до +40 С і буквально через 6-8 годин температура опускається до +5 ... 10 С. Також і довжини хвиль теплового випромінювання несприятливі для людини. Цегла, встановлений на ребро (ложок), звернений пухкої, нерівною і не має захисного шару стороною всередину димових каналів. З таким розташуванням у кладці цегли під впливом високої температури, ерозії (рух димових газів створює це явище) створюються додаткові перешкоди для руху газів (через нерівній поверхні), канали швидко засмічуються (забиваються) сажею, цеглу розтріскуються. Розтріскування цегли сприяє проникненню чадного газу в приміщення. Засмічення сажею зменшує передачу тепла в приміщення, знижує ефективність роботи печі - підвищена витрата палива. Всі ці фактори набагато знижують термін служби вогнища в середньому на 5-7 років залежно від умов експлуатації. Вогнища з кладкою стінок димооборотов в півцеглини служать довгі роки - 20 і більше років залежно від умов експлуатації, якості матеріалів, дотримання технології кладки. Якщо виникає необхідність кладки вогнища з тонкими стінками димооборотов тобто, коли піччю користуються епізодично і виникає необхідність протопити вогнище за дуже короткий час, менше двох годин, і швидко прогріти приміщення, і при всіх цих умов не порушуючи якісних характеристик вогнища, необхідно наступне : за допомогою каменерізного верстата або болгарки розпиляти цегла вздовж на дві половини і половину цегли, що має на одній стороні захисну межу, застосувати для кладки вогнища - розміри такої цегли повинні бути 250x65x65 мм (див. рис. 6. На деяких цегельних заводах така цегла формують за індивідуальними замовленнями.
Коли підготовлені матеріали і правильно викладено підставу печі (фундамент), можна приступити до кладки самого вогнища. У літературі по пічному справі багато різних конструкцій печей зі схемами порядовок кладки. За основу можна вибрати будь-який сподобався вогнище, застосовуючи для кладки тільки загальне пристрій печей. Так, всі конструкції печей в книгах розраховані тільки теоретично, на практиці вони не перевірені. І якщо слідувати тільки схемами-порядовкам, можна свідомо скласти вогнище зі значними конструктивними недоробками і помилками. Часто зустрічаються такі помилки: для перекриття димових каналів печі використовуються сталеві пластини, куточки, що є грубим порушенням технології кладки. Найчастіше звужується або розширюються димові канали, що суперечить динаміці руху димових газів і всім основним правилам кладки вогнищ. Не дотримується правильна перев'язка швів кладки, що є порушенням протипожежних норм і правил. Досвідчені пічники-професіонали повинні вміти самі спроектувати вогнище, або удосконалити і доопрацювати запропоновані проекти. Коли все приготовлено для кладки вогнища, можна приступати до роботи. Обрана заздалегідь конструкція печі та її призначення. При виборі конструкції або особистої розробці вогнища повинні дотримуватися наступні основні правила. Правило 1. Піч повинна бути проста у кладці і зручна в експлуатації. Правило 2. Площа теплосприймаючої поверхні повинна бути більше або дорівнює теплоотдающей поверхні печі. Перед початком кладки необхідно розмітити периметр печі. Викласти спочатку на суху без розчину цегла зовнішнього периметра (див. рис. 7. Довжину X і ширину вогнища Y необхідно розрахувати так, щоб укладалися в подальшому тільки повномірні цеглини і дотримувалася ширина вертикальних швів не більше 5 мм. Далі необхідно заміряти довжину діагоналей Z1 і Z2. Діагоналі повинні бути рівні Z1 = Z2. Це необхідно для дотримання прямокутності кладки. Коли розмічений перший ряд кладки, необхідно його викласти на глінопесчаном розчині. Кладка виконується наступним чином.
Спочатку викладають два кутових цегли і далі за годинниковою стрілкою по периметру викладаються інші цеглу. Лівші можуть виконувати кладку проти годинникової стрілки. У процесі кладки необхідно правилом перевіряти прямолінійність граней кладки (див. рис. 8.
Схилом або рівнем необхідно перевіряти вертикальність кутів кладки. Рівнем перевіряти горизонтальність кладки. Правилом необхідно перевіряти діагоналі вертикальних сторін вогнища (див. рис. . У процесі кладки необхідно суворо дотримуватися товщину швів кладки - не більше 5 мм для червоного пічного цегли і 3 мм для вогнетривкої (шамотного) цеглини. Особлива вимога - дотримання герметичності кладки - ретельно заповнювати розчином всі вертикальні і горизонтальні шви кладки.
Для кращого схоплювання цегли з розчином і забезпечення якісної довговічною кладки цегла необхідно змочувати у воді. Робиться це в такий спосіб: у невелику ємність з водою опускається цеглу на 10-15 сек. Влітку, при температурі вище 20С - на 15-30 сек. Цеглина володіє підвищеною гігроскопічністю, тому сухий цегла при контакті з розчином почне інтенсивно вбирати вологу з розчину. У результаті розчин втратить свої властивості міцно і надійно утримувати цеглини між собою. Також змочуванням цегли забирається (змивається) пил, який перешкоджає з'єднанню цегли з розчином. Вогнетривка (шамотна) цегла змочувати тільки для змивання пилу з його поверхні. Виконати якісну і красиву кладку, що відповідає сучасним вимогам, надати вогнища естетичний вигляд допоможуть наступні способи. У червоного пічного або шамотної цегли при транспортуванні часто ушкоджуються (сколюються) ребра, до того ж при формуванні на заводі на ребрах цегли утворюються задирки. Для усунення цих дефектів необхідно знімати на гранях цегли фаски (див. рис. 10. Робиться це вручну за допомогою абразивного грубозернистого бруска або шліфується за допомогою електроінструменту - болгарки, шліфмашинки, або за допомогою каменерізного верстата. Ребра спилюють або сошліфовивают під кутом 45 ° до площини цегли та розміром по гранях від 5 до 10 мм.
Так як на гранях цегли є захисний шар, що має більш щільну поверхню, ніж решта масив цегли й інші його грані і площини, то внутрішні поверхні печі найбільш схильні до руйнівним чинникам - високій температурі, ерозії, відкладенню сажі. На найбільш щільну грань менше відкладається сажі і вона більше протистоїть ерозії. Цегла необхідно укладати в кладку захисної стороною всередину димових каналів, а грань цегли, яка не має захисного шару, укладати назовні. Для додання естетичного виду вогнища ці грані необхідно шліфувати вручну за допомогою грубозернистої наждачним шкірки або електроінструмента (шліфмашинки стрічкового типу).
Шамотний (вогнетривкий) цегла має всі грані однаковій щільності і така цегла можна розташовувати будь-якими гранями всередину димарів або на лицьову поверхню. Шамотний цегла не рекомендується шліфувати, тому що в ньому є зерна шамотного піску, які при шліфуванні викришуються і погіршують міцність, якість і товарний вид цегли (див. рис. 12.
При спільній кладці шамотної і пічного цегли не допускається їх перев'язка між собою, так як вони мають різні габаритні розміри, коефіцієнти теплового лінійного розширення, щільності. Також при спільній кладці різна товщина швів кладки. Для пічного цегли - 5 мм, а для шамотного - 3 мм. Застосовуються неоднакові розчини для кладки. Для шамотної цегли застосовується розчин на основі вогнетривкої глини та шамотного піску. Між рядами кладки повинен бути залишений зазор 10 мм і засипаний дрібним кварцовим піском, змішаним в пропорції 1:1 з меленою каолінового ватою або азбестовим порошком (див. рис. 13.
