Все о кирпичах

Кирпичи: все что нужно для выбора и покупки кирпича

конструкции

Среди древнерусских кирпичеобжигательных печей, изученных раскопками, наилучше сохранившимися являются две смоленские. Однако даже они не дают всех необходимых сведений для реконструкции процесса обжига. Тем не менее анализ устройства этих печей в сочетании с немногочисленными позднесредневековыми письменными источниками, а также этнографическими материалами о кустарном обжиге кирпича в XIX в. позволяет понять основные черты процесса эксплуатации таких печей.

Прежде всего очевидно, что при длинном топочном канале и относительно высоких перемычках должно было применяться длинно-пламенное топливо, т.е. обычные дрова. Кстати, древесное топливо вплоть до начала XX в. продолжало считаться лучшим для этих целей. 38 Жар (т.е. горячие газы) распространялся по главному топочному каналу и по поперечным каналам между перемычками, создавая необходимую для обжига температуру.

Поскольку в отличие от суздальской печи в Смоленске над перемычками нет специального пода, очевидно, что подом печи служили верхние плоскости самих перемычек. Пространства между перемычками имели ширину не более 20 см; следовательно, если сырцовые кирпичи клали на ребро поперек этих каналов, то они не должны были проваливаться. Тем не менее, по-видимому, нижний ряд обжигаемых кирпичей, кроме того, еще подклинивали, чтобы они лучше держались и не проваливались в каналы между перемычками.

Такие подклиненные кирпичи, стоящие в каналах тычком кверху, были обнаружены при расчистке обеих смоленских печей. Этот нижний ряд кирпичей создавал решетку, на которую укладывали подлежащую обжигу продукцию. 39 Вероятно, для лучшего обжига ряды обжигаемых сырцов клались на ребро, причем кирпичи одного ряда размещались перпендикулярно кирпичам соседнего или же «в елку».

О каком-то определенном порядке укладки свидетельствует стопка кирпичей, найденная в канале печи 1973 г., явно провалившаяся в этот канал при деформации перемычек. Здесь все кирпичи стояли тычками кверху: один кирпич поперек канала, несколько параллельных друг другу кирпичей вдоль него, затем опять один кирпич поперек. Очень возможно, что ряды сырцов, стоящие на ребре, чередовались с рядами, лежащими плашмя. 40

Обжиг представлял собой достаточно сложный процесс, при котором в печи сперва создавали не очень высокую температуру, а затем поднимали ее до 800— 950°. После того как обжиг завершался, ждали, пока печь остынет, на что уходило не менее недели. 41 Весь цикл работы печи — от загрузки до выгрузки продукции — в XIX в. продолжался около двух — трех недель. 42

Во время работы печи горячие газы должны выходить в верхнее отверстие. Отверстие это должно было быть достаточно большим, чтобы через него можно было вести загрузку и выгрузку продукции. 43 Очень возможно, что печь вообще не имела сводчатого верха, а стенки ее поднимались на высоту, соответствующую высоте рядов загруженной продукции, т.е. не более 3 м над уровнем верхней площадки перемычек.

Даже в XIX в. при кустарном производстве предпочитали строить печи с открытым верхом, без свода. 44 В таком случае кирпичи двух — трех верхних рядов укладывали плашмя вплотную, так что они служили как бы крышей над остальной продукцией. Поверх этих кирпичей обычно насыпали тонкий слой песка или шлака. Для защиты от дождя над печью ставили деревянный навес. 45

Реконструкция, хотя бы в самых общих чертах, процесса функционирования смоленских кирпичеобжигательных печей позволяет сделать примерный расчет их производительности. Как известно, при установке кирпичей на ребро между ними остаются свободные места, чтобы горячие газы могли охватить сырец со всех сторон, поэтому в одном ряду в печи можно было разместить примерно 400—500 штук.

По высоте в кирпичеобжигательных печах XIX в. рекомендовалось укладывать не более 25 рядов сырцов, а большей частью — значительно меньше, всего 16—18 рядов. Тонкие кирпичи XII в. (плинфа) гораздо легче поддавались деформации, и несомненно, что эти кирпичи нельзя было укладывать во много рядов, как брусковые.

Если принять, что печь загружали плинфой на высоту 10 рядов, то окажется, что в смоленской печи можно было одновременно обжигать до 4—5 тыс. штук кирпичей. Сезон работы кирпичеобжигательных нечей мог продолжаться несколько дольше, чем сезон формовки сырцов, — до 150 рабочих дней. 4 '' Учитывая, что цикл работы иечи был примерно 2.5 недели, можно полагать, что каждая печь использовалась 8—10 раз за сезон и могла дать, таким образом, до 50 тыс. кирпичей.

Количество кирпичей, необходимых для возведения достаточно крупного храма (например, собора на Протоке в Смоленске), несколько меньше 1 млн штук. А так как при обжиге получалось много брака, то примерным количеством можно считать 1200 тыс. штук. 47 Следовательно, чтобы обеспечить строительство храма средней величины, должны были в течение двух сезонов одновременно работать не менее 10 печей такого типа, как раскопанные в Смоленске. Суздальская печь по площади немного меньше смоленских, и, следовательно, ее производительность должна быть тоже немного меньше. 48

Печи, специально предназначенные для обжига кирпичей, в значительном количестве изучены на территории Средней Азии. Здесь известны печи, относящиеся к XI—XII и XIII—XV вв. зь Эти печи прямоугольные, с пятью-семью поперечными стенкам и внутри и проходящим сквозь них одним топочным каналом, перекрытым арками. Размер печей обычно около 3 м. Подом обжигательной камеры служили верхние горизонтальные плоскости поперечных стенок.

Обзор кирпичеобжигательных и крупных гончарных печей, приблизительно синхронных древнерусским печам и расположенных на территории Крыма, Болгарии, золотоордынских владений и Средней Азии, показывает, что эти печи представляют собой прямые аналогии печам Древней Руси. Таким образом, почти идентичные по конструкции печи для обжига кирпича применялись в X—XV вв. на чрезвычайно обширной территории Юго-Восточной Европы и Средней Азии. Исследователи уже отмечали, что по происхождению данный тип связан с позднеантичными традициями. 37

При этом выясняется, что расположение печей на плоской площадке или на склоне не является принципиальным отличием, а связано с местными условиями.

Если была возможность врезать печь в глинистый склон, это, конечно, повышало ее теплотехнические качества и удешевляло строительство. Но если такого склона поблизости не было, печь строили на плоскости, значительно увеличивая толщину наружных стенок или. же забучивая пространство вокруг стенок камнями и засыпая землей. Не является принципиальным отличием и форма печи — прямоугольная или круглая, поскольку известны одинаковые но устройству печи как той, так и другой формы, а иногда даже промежуточные — приближающиеся к прямоугольнику со скругленными углами.

Более существенное различие — наличие или отсутствие специального пода с круглыми продухами. В тех печах, которые несомненно специально строились для обжига кирпичей, а не амфор или другой посуды, подом служили верхние поверхности стенок или же горизонтально лежавшие на этих ( стенках кирпичи. Печи с круглыми продухами, проходящими сквозь сводчатый под, большей частью предназначались для обжига сосудов, а не кирпичей.

Очень возможно, что такое деление не было безусловным и кирпичи обжигали в печах обоего типа. Но все же, с этой точки зрения, печи, раскопанные в Киеве близ Десятинной церкви, как и черниговские, на Млыновище, по конструкции приближаются к печам для обжига крупных сосудов.

Там, где это было возможно, печи строили рядом с объектом строительства. Именно так были поставлены печи в древнем Смоленске. Однако не во всех городах можно было организовать формовку и обжиг кирпича на строительной площадке или поблизости от нее. Поэтому в Чернигове печи размещены несколько поодаль, за границей города.

В Суздале печь тоже стоит вне детинца, но зато у выходов хорошей глины. Разведка, проведенная в 1976 г. в Полоцке, показала, что здесь, судя по находкам не бывших в употреблении и недожженных кирпичей, район кирпичеобжигательного производства находился напротив детинца, на правом берегу Двины — в районе Якиманского посада. В Рязани печи размещены у с. Шатрище — в 2 км вверх по Оке от древнего города. Обращает на себя внимание, что там, где печи находились вдалеке от строительной площадки, они расположены так, чтобы кирпич можно было подвозить по воде.

Близкие по конструкции печи имели распространение и на территории, входившей в состав Золотой Орды. Так, печь для обжига кирпича, функционировавшая на рубеже XIII—XIV вв., была раскопана в древнем Сарайчике. 31 Здесь поперечные стенки были расположены настолько близко одна от другой, что их верхняя поверхность могла служить подом обжигательной камеры. Прямоугольная печь XIV в., размером 3.0 * 2.5 м, вскрыта в Болгаре. 32 Она, по-видимому, имела под из горизонтально лежавших кирпичей, опиравшихся на поперечные стенки.

Две печи, представляющие собой единый производственный комплекс и относящиеся к рубежу XIII—XIV вв., обнаружены в средневековом Белгороде. 33 Они встроены в остатки античных жилых построек. Стенки их сложены из сырцов на глиняном растворе, а пространство между стенками и каменными стенами древних построек забито для теплоизоляции землей. Печи прямоугольные, размерами 2.7 x 2.6 и 3.1 x 2.7м. Топочный канал, перекрытый арками, проходит вдоль печи. Под обжигательной камеры выложен глиняными плитами и имеет круглые продухи. В торцовой стенке обжигательной камеры сохранилось отверстие загрузочного хода (шириной 65 см); через этот ход печь и загружали продукцией, и убирали после обжига. По предположению исследователей, печи служили для обжига кирпичей, черепицы, труб и прочих строительных материалов.

Более крупная прямоугольная печь (4.5 x 3.0 м), с шестью поперечными стенками, раскопана в Старом Орхее. 34 Сквозь поперечные стенки вдоль печи здесь также проходил перекрытый широкими арками топочный канал. Как была устроена верхняя камера (обжигательная), сведений нет. Печь служила для обжига кирпичей и относится к XIV в. Там же были выявлены несколько меньшие печи для обжига посуды, имевшие круглую форму (диаметром до 1.6 м) и всего по две поперечные стенки. Остатки печи для обжига строительной керамики (в том числе, по-видимому, и кирпичей), относящейся к IX—X вв., были раскопаны в монастырском комплексе близ Большой базилики в Плиске. 35 Печь квадратная, со скругленными углами, сложенная из кирпичей и камней; размер сторон около 3.5 м. Сохранились основания продольных и поперечных стенок.

Археологическое изучение древнерусских печей для обжига кирпича началось сравнительно недавно. Правда, уже в 1891 г. в с. Шатрище близ Старой Рязани были обнаружены две кирпичеобжигательные печи («хорошо сохранились своды печи и стены ее» 18 ). Обследовавший их А.В. Селиванов доложил, что сделано описание и «сняты чертежи». К сожалению, ни описание, ни чертежи до нас не дошли. Отсутствие подлинных печей заставляло судить об обжиге главным образом по самим кирпичам.

Сходство кирпичного производства с гончарным позволяло исследователям искать следы кирпичеобжигательных печей среди остатков печей обычного гончарного типа. Между тем уже давно была высказана мысль, что сама массовость продукции кирпичного производства должна была вызвать применение иных, более сложных и значительно более крупных печей. Действительно, уже первая подлинная кирпичеобжигательная печь, обнаруженная раскопками в 1949 г. в Суздале, оказалась непохожей на обычные керамические горны (рис. 2). 19

Обжиг кирпича в Древней Руси

Рис. 2. Кирпичеобжигательная печь в Суздале. Фасад, план и реконструкция. По А. Д. Варганову.

К сожалению, печь была изучена недостаточно, и поэтому многие ее детали остаются невыясненными. Суздальская печь врезана в откос левого берега р. Каменки. Она прямоугольная в плане; наружный размер приблизительно 3,4 x 4,5 м. Поперек печи размещено шесть перегородок, имеющих в средней части проем, перекрытый аркой, — главный топочный канал.

Высота перегородок 1,2 м; они перекрыты горизонтальной кирпичной площадкой, образующей над каждой секцией каналов прямоугольное отверстие — продух. Сохранилась только нижняя, топочная, камера, а от верхней, обжигательной, найдены упавшие блоки кладки. Стенки и перегородки сложены из кирпичей на глиняном растворе. Толщина боковых и задней стенок 32 см, средней — 60 см. Топка не сохранилась. Внутренняя поверхность стенок ошлакована от действия сильного огня, а наружные — сырцовые.

Очевидно, печь клалась из сырцов, которые обжигались в процессе ее эксплуатации. Размер кирпичей печи 4 х 20 х 32 см, но встречаются и более крупные — 4 х 20 х 37 см, аварках, наоборот, более мелкие—3 х 19 х 28 см. Толщина горизонтальных швов глиняного раствора — 3—4 см. Внутреннее пространство печи оказалось забитым глиной и культурным слоем. Рядом были найдены обломки не бывших в употреблении кирпичей — очевидно, продукция этой печи. Толщина кирпичей 3.5—4 см, размер сторон нескольких обломков — 32 и 37 см. На склоне противоположного берега реки обнаружены следы второй, вероятно, подобной печи. Суздальская печь, видимо, относится ко времени возведения Мономахова собора, т.е. к рубежу XI—XII вв.

В 1974 г. были раскопаны две печи в Киеве, почти рядом с Десятинной церковью, к северо-западу от нее. 20 Первая имеет прямоугольную форму: 4.8 х 4.0 м (рис. 3).

Обжиг кирпича в Древней Руси

Рис. 3. Кирпичеобжигательная печь в Киеве. Реконструкция В. А. Харламова.

Наружные, лучше сохранившиеся стенки очень толстые — около I м. Частично сохранилась лишь топочная камера; она двойная, разделенная вдоль печи внутренней стенкой. Наружные стенки печи сложены из четырех рядов сырцов на глиняном растворе, а внутренняя перегородка — из двух рядов. Размеры двух камер печи 2.7 * 0.9 и 3.0 * 0.9 м. Высота стенок топочной камеры достигает 1.3 м.

Следов обжигательной камеры не обнаружено, но несомненно, что здесь должен был существовать под с продухами. Дно печи и внутренняя поверхность стенок топочной камеры ошлакованы, а весь корпус прокален докрасна на глубину 40 см. В 3.5 м к северо-западу от первой печи открыты остатки второй, видимо, совершенно такой же, но сильнее разрушенной. Сырцы, из которых сложены печи, имеют размер 6.5—7 х 25—27 х 28 см, а во внешних стенках — 6.5—7 х 28 х 39—40 см. Рядом найдены слепившиеся блоки бракованных кирпичей — видимо, остатки продукции. Размер кирпичей 2.5 х 24 х 28 см.

С.Р. Килиевич датирует раскопанные печи концом X в., т.е. временем возведения Десятинной церкви. Основанием для такой датировки служат совпадение уровней дневной поверхности печи и церкви, определение, сделанное по археомагнитному методу, а также размер кирпичей. К сожалению, не все эти аргументы являются бесспорными, поскольку размер кирпичей практически не совпадает с таковым Десятинной церкви. Датировка раскопанных печей концом X в. пока остается не вполне доказанной, хотя и очень вероятной.

В 1980 г. на усадьбе Софийского заповедника, к северо-востоку от собора, при раскопках были вскрыты фрагметы кирпичеобжигательной печи, видимо, похожей на печь близ Десятинной церкви. 21

В 1951 г. печь иного типа была обнаружена в Чернигове. 22 На склоне близ берега реки раскопана нижняя часть круглой печи, имевшей наружный диаметр немного более 5 м. Стенки печи были сложены из кирпичей на глиняном растворе. Размер кирпичей в среднем 2.8 х 27 х 35 см. Толщина стенок — в один кирпич, т.е. несколько более 30 см; эти стенки сохранились местами до шести рядов кладки. Со стороны склона к реке печь имела устье шириной около 1 м. Внутри печи выявлены остаток одной поперечной кирпичной стенки. Судя по размеру и характеру кирпичей, из которых сложена печь и которые обнаружены внутри ее и рядом в завалах, она относится к концу XI—началу XII в.

Наиболее полные сведения о конструкции древнерусских кирпичеобжигательных печей получены в Смоленске. Следы печей встречались здесь неоднократно. Так, в 1931 г. остатки одной печи были обнаружены на правом берегу Мавринского ручья (ранее — р. Малая Рачевка). 23 К сожалению, никаких чертежей этой печи не сохранилось, а по описанию понять ее конструкцию невозможно. Как действовала такая печь и была ли она действительно кирпичеобжигательной, а не какой-то другой, неясно.

В памятниках русского зодчества арки применялись как самостоятельные конструкции и элементы сложных распорных систем. По специализации их можно разделить на подпружные арки, перемычки, разгрузочные арки, распорки и ползучие арки (рис. 1.15).

Рис.1.15. Применение отдельных арок.

Рис. 1.15. Применение отдельных арок. а - разгрузочная арка, б - подпружная арка, в - трёхцентровая арочная перемычка, г - плоская клинчатая перемычка, д - ползучая арка - косоур, е - аркбутан, ж - арка - распорка, з - перевернутая арка - распорка.

Подпружные арки служили основными элементами перекрытий, несущими тяжелую сосредоточенную или распределенную вдоль арки нагрузку, например, вес кладки стен световых барабанов, сводов, парусов, забутки и др. Пролеты подпружных арок в свету составляли в X-XVII вв. 2, 1-7, 5 м; к XIX столетию они достигли 13, 0 м (собор Александра Невского в Горьком 1881 г.) и даже 22, 0м (Исаакиевский собор в Ленинграде) При этом толщина в замке составляла 1/4-1/12 пролета в зависимости от времени постройки, нагрузки на арку и ширины. Форма подпружных арок могла быть полуциркульной (в крестово-купольных системах начального периода), параболической и другой материал кладки - кирпич, белый камень или их сочетание.

Перемычки использовались для перекрытия оконных дверных и других небольших проемов в стенах; их пролет составлял 0, 9-3, 5 м при обычной толщине в 1 кладочньй модуль. Форма нижней поверхности может быть полуциркульной, трех- и пятицентровой, плоскопараболической и наконец, горизонтальной. В последнем случае использовался иногда не кирпич, а каменные клинчатые блоки, организую шие под нагрузкой в пределах своей высоты обжатую арочную зону с осью, перпендикулярной направлению швов арочные перемычки передают давление и распор на простенки.

Разгрузочные арки, в отличие от перемычек, не имеют открытой нижней поверхности (так называемые скрытые конструкции). Их устраивали в стеновой кладке для разгрузки участка (стены или фундамента) под аркой и переноса давления на соседние участки; по своей функции разгрузочные арки напоминают, таким образом, рандбалки. лежащие в пролете на упругом основании. Форма разгрузочных арок может быть различной - от цилиндрической до треугольной; пролет от 3, 0 до 9, 0 м. Принцип сбора нагрузки для всех видов арок, несущих стеновую кладку, тот же, что и для обычных балочных перемычек (с учетом влияния угловых закладок); в некоторых случаях нагрузка может быть определена «по факту», как вес блока кладки, ограниченного деформационными трещинами.

Арки-распорки применялись для исключения возможности встречной, горизонтальной подвижки стен, фундаментов и других конструкций. Арки-распорки бывают обычными и перевернутыми (см. рис. 1.15). Обычные арки, пригруженные тяжелой надкладкой, создают значительный распор, активно противодействующий подвижке. Перевернутые арки, лежащие в уровне фундаментов, под действием внешнего продольного обжатия стремятся деформироваться, чему препятствует пассивный отпор грунта, следовательно, и: -: противодействие подвижке - пассивное.

Ползучие арки несимметричного очертания с пятами в разных уровнях использовались, главным образом, в качестве лестничных конструкций, несущих вес забутки, ступеней и ограждающих стенок. Особенностью ползучих арок являяется неравенство опорных реакций. Большая часть давления передается на нижнюю опору. Направление верхней опорной реакции ползучей арки при малом наклоне опорного сечения близко к горизонтали.

Это обстоятельство использовалось для переноса неуравновешенного распора с верхнего яруса систем на уровень нижней опоры ползучих арок. Разновидность ползучих арок - аркбутаны, выполняющие функции наклонных арочных распорок или контрфорсов, применялись в русском зодчестве редко.