Виды и элементы кладок. Системы перевязки швов
Кладку из керамических и силикатных камней правильной формы выполняют сплошную, сплошную с армированием, облегченной и с облицовкой поверхностей.
Раскладку кирпича и камней в слоях кладки и чередования слоев производят по определенной системе, которая называется системой перевязки кладки. Слои кладки из камней наз. рядами. Кирпич в кладке укладывают плашмя, иногда на ребро, а в тонких ¼ кирпича армированных перегородках – даже стоймя.
Толщину стен и поперечные размеры столбов принимают кратно половине или целому кирпичу (исключение – 1/4)
Толщины стен:
Вертикальные швы в кладке должны быть толщиной 8-15 мм
Горизонтальные 10-15 мм
При средней толщине горизонтальных швов 12 мм при кирпиче шириной 65 мм в один метр кладки по высоте помещается 13 рядов, а при ширине 88 мм – 10 рядов.
Система перевязки
Различают перевязку вертикальных швов, продольных и поперечных
Перевязку продольных швов делают, чтобы кладка не расслаивалась вдоль стены на более тонкие стенки.
Перевязку поперечных швов выполняют для продольных связей между отдельными кирпичами, обеспечивающие распределение нагрузки на соседние участки кладки при неравномерных осадках, температурных деформациях.
Перевязку поперечных швов выполняют ложковыми или тычковыми рядами, а продольных - тычковыми
Существует однорядная, многорядная и трехрядная система перевязок
Однорядная – (цепная) ряд тычковый, ряд ложковый первый и последний ряд всегда тычковый
Многорядная – чередование 6 рядов кирпича: 1 тычкового и 5 ложковых. Достоинства: большая жесткость стены в продольном направлении
Трехрядная – для кладки столбов из кирпича и узких простенков шириной до 3 м
Тычковые ряды укладывают на уровне обрезов стен и столбов выступающих рядах кладки, под опорными частями балок, прогонов, плит, перекрытий и балконов под мауэрлатами. Тычковые ряды выкладывают из целых кирпичей.
Нагруженные стены выполняют по схемам:
С утеплением в теле или на поверхности
1 – кирпичная кладка
2 – утеплитель
3 – штукатурка
4 – отделочная сетка
5 – окраска
а) в швы через 2 ряда кирпичей с шагом 50 см укладывают штыри из нержавеющей стали диаметром 5-8 мм, выступающие на 3-5 см через толщину утеплителя
в) утеплитель, сетка, защитный слой – штукатурка и окраска
Рядовые перемычки представляют собой однорядную кладку. Высота кладки не менее ¼ ширины проема, но не менее 4 рядов кирпичей.
Под нижний ряд кирпичей укладывают слой раствора, стальную арматуру по одному стержню, сечением 20 мм на каждую ½ кирпича толщины стены. Концы арматурных стержней загибают и заводят в кладку простенков не менее, чем на 25 см
–стойка опалубки
– клинья
– опалубка
– арматура
Образование клиньев достигается применением специального клинообразного (лекального) или тесаного кирпича при одинаковой толщине шва либо за счет клинообразных радиальных швов, имеющих утолщения кверху до 25 мм и сужение книзу до 5 мм.
Кладку производят с двух сторон (для 3 последних) в направлении от пят к середине замка.
В центральный замковый ряд кирпич должен туго входить и плотно заклинивать перемычку
Армированная кладка
В горизонтальные швы укладывают металлические сетки. толщина шва должна быть не менее,чем на 4 мм больше суммы диаметров пересекающейся арматуры. В сетках с прямоугольным расположением проволок, диаметр не должен превышать 4 мм. Расстояние между проволоками в сетках устанавливается от 30 до 120 мм. Сетки бывают прямоугольные и зигзагообразные.
При возведении конструкций, воспринимающих усилия от изгиба внецентренного сжатия динамического воздействия используют продольное армирование, при котором стержни располагают внутри или снаружи конструкции.
При внутреннем расположении стержни размещают в вертикальных швах, при наружном – вне конструкции с последующей защитой штукатурным слоем.
Кладка стен с облицовкой
Одновременно с кладкой облицовку стен выполняют с перевязкой облицовочного слоя с основным массивом кладки стены путем укладки тычковых рядов в облицовочном слое. По многорядной системе перевязки более рационально выполнять облицовку стен.
Инструмент, приспособления, инвентарь
Основой производственный инструмент: кельма, молоток-кирочка, растворная лопата и расшивка.
Контрольно-измерительный инструмент: складной метр, рулетка, шаблон
Инвентарь: ящик для раствора, бункер с челюстными затворами, подхват в футляре, самозатачивающийся захват, бак для смачивания кирпича, переносные светильники
Подмости и леса
Подмости – временные устройства, устанавливаемые на перекрытии и позволяющие выполнять кладку в пределах высоты этажа: шарнирно-панельные, универсально-пакетные самоустанавливающиеся, панельные (блочные) и переносные площадки подмости.
Лесами называют устройства для возведения и кладки на всю высоту зданий.
Бывают: трубчатые безболтовые, (каркас из стоек и ригелей), трубчатые болтовые, леса из объемных элементов (состоят из вертикальных этажерок и панелей рабочего настила с ограждением).
Между подмостями (лесами) и стеной оставляется зазор 5 см
Процесс и способы каменной кладки
1.Вприсык применяют главным образом при кладке стен впустошовку. Раствор расстилают грядкой, толщиной 2-2,5 см не доходя до края стены на 2-3см. ширина для тычкового – 22-23 см, для ложкового – 9-10 см. Каменщик держит кирпич в руке под углом к постели,двигает его к ранее уложенному, захватывая часть раствора, начиная на расстоянии 6-7см от ранее уложенного кирпича. Кирпич укладывают без кельмы.
2.Вприсык с подрезкой – отступают от края стены на 1 см вылезший раствор подрезают кельмой
3. Вприжим – раствор на постели распределяют грядкой высотой 2,5-3 см, шириной 21-22 см под тычковый ряд, 8-9 см – под ложковый. При укладке кирпича каменщик срезает кельмой часть раствора с постели, нанося его на грань ранее уложенного кирпича и зажимает укладываемым кирпичем.
Организация рабочего места труда каменщика
рабочее место должно находится в радиусе действия крана, иметь ширину около 2,5 м и делится на зоны:
рабочая шириной 0,6-0,7 м
зона материалов 1м
зона транспортирования 0,8-0,9м
при кладке глухой стены должны располагаться 4 поддона с кирпичом (камнем) чередуют с мешками раствора на расстоянии 3,6 м по осям.
При кладке стен с проемами напротив простенков располагают 2 поддона, а ящики с раствором напротив проемов.
Кирпич подают на рабочее место до начала смены, запас должен быть не менее чем на 2 часа работы. Раствор подают перед началом работы и добавляют по мере расходования. Запас в теплое время года не должен превышать 40-45 мин.
Каменные работы выполняют бригады каменщиков «2», «3», «5».
«2» - оба каменщика закрепляют причалку. Один подсобник – 2 разряд, а другой – 4,5 разряд. Подсобник подает и раскладывает кирпич, расстилает раствор. Ведущий каменщик, двигаясь вдоль стены, укладывает наружную версту. Двигаясь в обратном направлении – точно также, подсобник при этом укладывает кирпичи в забудку. Выполняют кладку с большим количеством проемов, толщиной до 1,5 кирпича, а также столбов и перегородок.
«3» - выполняет кладку стен в 2 и 2,5 кирпича
«5» - толщина стен более 2,5 кирпича на больших, глухих стенах
Виды и назначение кладки
Каменная кладка - это конструкция, состоящая из камней, уложенных на строительном растворе в определенном порядке. Кладка воспринимает нагрузки от собственного веса и от других конструктивных элементов, опирающихся на кладку, и приложенных к ним нагрузок.
При строительстве зданий и сооружений применяют следующие виды кладки: кирпичную; из керамических камней; искусственных крупных блоков, изготовляемых из бетона, кирпича или керамических камней; из природных камней правильной формы (пиленых или тесаных); бутовую из природных неотесанных камней, имеющих неправильную форму; смешанную (кладка бутовая, облицованная кирпичом; из бетонных камней, облицованных кирпичом; из кирпича, облицованная тесаным камнем); бутобетонную; облегченную кладку из кирпича и других материалов.
Каменную кладку выполняют на известковых, смешанных цементно-известковых и цементных растворах, а также на цементно-глиняных растворах, в которых глина выполняет роль пластифицирующей добавки. Вид и марка раствора указываются в рабочих чертежах.
Кладка из керамического кирпича пластического прессования благодаря хорошей сопротивляемости воздействию влаги, высокой прочности, морозостойкости применяется при возведении стен и столбов зданий и сооружений, подпорных стенок и других конструкций. Кладки из силикатного, керамического кирпича полусухого прессования и керамического пустотелого кирпича непригодны для возведения конструкций, которые будут находиться в сырых грунтах, а также во влажных и мокрых помещениях, для устройства печей, труб, дымовых каналов.
Кладку из керамического пустотелого или пористо-пустотелого кирпича рекомендуется использовать для стен зданий. Малая теплопроводность этих кладок позволяет уменьшить толщину наружных стен на 20... 25%.
Кладка из бетонных камней, изготовленных на тяжелом бетоне, предназначается для возведения фундаментов, стен подвалов и других подземных конструкций.
Кладка из пустотелых и легкобетонных камней применяется для возведения наружных и внутренних стен зданий. Легкобетонные и пустотелые камни имеют хорошие теплоизолирующие свойства. Низкомарочные легкобетонные и пустотелые бетонные камни используют только для возведения конструкций внутри здания, в помещениях с нормальным тепловлажностным режимом.
Кладка из силикатных камней более теплопроводна, имеет большую плотность, но вместе с тем более прочна и долговечна, чем кладка из легкобетонных камней. Поэтому из силикатных камней выкладывают не только внутренние, но и наружные стены.
Кладка из керамических пустотелых камней употребляется для возведения наружных стен отапливаемых зданий. Высокие теплотехнические свойства этой кладки позволяют сократить толщину наружных стен в средней полосе страны на полкирпича по сравнению с кладкой из керамического или силикатного кирпича.
Кладку из крупных бетонных, силикатных или кирпичных блоков, так же как из штучных материалов, используют для возведения подземных и надземных конструкций зданий и сооружений. Блоки из тяжелого бетона и кирпича пластического прессования применяют для стен, фундаментов и других подземных конструкций, а блоки из легких бетонов, силикатного, пустотелого и пористо-пустотелого кирпича - в основном для кладки наружных стен зданий.
Кладка из природных камней и блоков правильной формы имеет высокую прочность, стойкость против выветривания и замораживания, малую истираемость, декоративность.
Мягкие пористые горные породы плотностью 900... 2200 кг/м 3 (ракушечники, пористые туфы и др.), в виде пиленых штучных камней массой до 40...45 кг служат для кладки наружных и внутренних стен зданий.
Обработанные природные камни твердых пород из-за высокой стоимости и трудоемкости обработки в основном применяют для облицовки цоколей и других частей монументальных общественных зданий.
Бутовая и бутобетонная кладки трудоемки и обладают значительной теплопроводностью. При наличии местных каменных материалов из них выкладывают фундаменты, а также стены подвалов, подпорные стены, облицованные кирпичом.
Правила разрезки и элементы кладки
Правила разрезки. Действующим на кладку силам сопротивляется главным образом сам камень, так как раствор в кладке менее прочен, чем связанные им камни. При этом камни хорошо сопротивляются только сжимающим усилиям. Чтобы использовать это свойство каменных материалов и обеспечить правильную работу конструкции, необходимо камни в кладке располагать в соответствии с правилами разрезки.
Для того чтобы избежать изгиба и скалывания, камни нужно укладывать друг на друга так, чтобы они соприкасались возможно большей площадью - наибольшими гранями. Так, если камень А (рис. 1, а) при укладке на камень Б опирается только в двух точках, то под влиянием внешней нагрузки Р он может прогнуться и даже сломаться (рис. 1, б). Камень А может и не получить излома, но так как давление от него передается только в двух точках, то именно в них камни А и Б могут раздробиться. Отсюда ясно, что для равномерной передачи давления от одного камня другому необходимо, чтобы каждый из них опирался на нижележащий не в отдельных точках, а всей поверхностью граней (рис. 1, в), называемых постелями камней. При этом если поверхность соприкосновения их перпендикулярна действующему на камень усилию, то камни будут работать только на сжатие.
Из этого следует первое правило разрезки кладки: постели камней должны быть перпендикулярны силам, действующим на кладку, а камни в кладке должны располагаться рядами (слоями).
В каждом ряду кладки камни укладывают так, чтобы не произошел их сдвиг. Если боковые поверхности камней имеют наклон к горизонту (рис. 2), то такие камни в кладке представляют собой клинья. Клинообразные камни 3 будут стремиться раздвинуть камни 2 и 4. Во избежание этого необходимо, чтобы плоскости, разграничивающие одни камни от других, были перпендикулярны постелям. В то же время, если две боковые плоскости, разграничивающие камни, не будут перпендикулярны наружным поверхностям стен, а две другие боковые плоскости не будут перпендикулярны первым, то камни 1, например, имеющие острые углы у наружной поверхности, могут выпасть из ряда и нарушить целостность кладки.
Отсюда следует второе правило разрезки: массив кладки должен расчленяться вертикальными плоскостями (швами), параллельными наружной поверхности кладки (продольными швами), и плоскостями, перпендикулярными наружной поверхности (поперечными швами).
Продольные и поперечные вертикальные швы в кладке не должны быть сквозными по высоте конструкции, как показано на рис. 3, а, так как при этом вся кладка окажется расчлененной на отдельные столбики. Каждый такой столбик очень неустойчив, поэтому швы в кладке под влиянием вертикальной нагрузки могут расшириться, а сама кладка разрушиться. Чтобы этого не произошло, продольные и поперечные швы в смежных горизонтальных рядах кладки нужно перевязывать камнями вышележащего ряда (рис. 3, б), сдвигая их на четверть или половину длины по отношению к камням нижележащего ряда. Тогда напряжения в кладке, возникающие под воздействием какой либо нагрузки Р, будут передаваться не на отдельный столбик сечением в один камень, а на всю кладку.
Отсюда третье правило разрезки: плоскости вертикальной разрезки каждого ряда кладки должны быть сдвинуты относительно плоскости смежных с ним рядов, т. е. под каждым вертикальным швом данного ряда кладки нужно располагать не швы, а камни.
Элементы кладки. Кирпич и камень (рис. 4, а) прямоугольной формы имеют по шесть граней. Две противоположные (наибольшие) грани 2, которыми кирпич (камень) кладут на раствор, называют постелями (нижней и верхней); длинные боковые грани 3 кирпича (камня) - ложками; короткие \ - тычками.
Кладку (рис. 4, б) выполняют горизонтальными рядами, укладывая камни плашмя, т. е. на постель. В отдельных случаях, например при кладке карнизов или тонких (в "/4 кирпича) перегородок, кирпич укладывают на ребро, т. е. на боковую ложковую грань.
Крайние ряды 4, 5 кирпичей или камней в ряду кладки, образующие поверхность кладки, называют верстами. Версты бывают наружные, расположенные со стороны фасада здания, и внутренние - с внутренней стороны помещения.
Ряд кладки из кирпичей, обращенных к наружной поверхности стены длинной боковой гранью, называют ложковым 14, а короткой гранью - тычковым 13. Кирпичи и камни, уложенные между наружной и внутренней верстами, называют забутовочными или забутовкой (забуткой) 6.
Высота ряда кладки складывается из высоты камня (кирпича, и толщины горизонтальных швов, которая допускается в пределах 10... 15 мм, а средняя - в пределах этажа 12 мм. Толщина отдельных вертикальных швов допускается 8...15 мм, а средняя не должна превышать 10 мм.
Высота рядов кладки с учетом средней толщины шва (12 мм) должна составлять: для кладки из кирпича толщиной 65 мм - в среднем 77 мм, из утолщенного кирпича толщиной 88 мм - 100 мм.
Из кирпича толщиной 65 мм на 1 м кладки по высоте приходится 13 рядов, а из кирпича толщиной 88 мм - 10 рядов.
Ширину кладки стен, называемую обычно толщиной, делают кратной в "/2 кирпича или камня: в 1 кирпич - 25 см, в 1"/2 - 38 см, 2 - 51 см, в 2"/2 кирпича - 64 см и т. д. Толщина стен (см) назначается с учетом толщины вертикальных швов в кладке. Перегородки в зданиях имеют толщину "/2 или "/4 кирпича, т. е. 12 или 6,5 см.
Каменные стены зданий выкладывают сплошными или с проемами. Стены с проемами и с выступающими элементами могут иметь напуски, пояски, обрезы, уступы, пилястры.
Н а п у с к о м (рис. 5, а) называют то место кладки, в котором очередной ее ряд расположен не в плоскости ранее уложенных кирпичей, а с выступом на лицевую поверхность. Напуски делают не более чем на одну треть длины кирпича в каждом ряду. Напуском нескольких рядов кладки образуют пояски, которыми отделяют на фасадах отдельные части здания по высоте, а также карнизы и другие конструктивные и архитектурные элементы.
О б р е з к л а д к и 1 (рис. 5, б) устраивают с отступом от лицевой поверхности очередного ряда кладки. Кладка стен выше обреза имеет меньшую толщину, чем до обреза. Обрез кладки делают при переходе от цоколя 5 к стене, при уменьшении толщины стен в верхних этажах многоэтажных зданий, при этом последний ряд кладки перед обрезом обязательно выкладывают тычками.
У с т у п о м 6 кладки называют то место, где лицевая плоскость одной части стены смещена в ту или другую сторону от лицевой плоскости другой части.
П и л я с т р ы 2 - это части кладки, выступающие из лицевой плоскости в виде прямоугольных столбов, выкладываемых вперевязку с кладкой стены.
Б о р о з д ы в стене устраивают для размещения трубопроводов, электрических кабелей и прочих скрытых проводок. После монтажа этих проводок борозды заделывают заподлицо с плоскостью стены. Вертикальные борозды по ширине и глубине делают кратными половине кирпича (камня), горизонтальные - кратными одному ряду кладки по высоте, т. е. четверти кирпича (камня) и половине кирпича (камня) по глубине.
Н и ш и - это углубления в кладке стены, кратные половине кирпича (камня). В нишах располагают встроенные шкафы, приборы отопления, электрические и другие устройства.
Наружные стены здания делают с оконными или дверными проемами. Кладку, расположенную между двумя проемами, называют п р о с т е н к о м 3. Простенки бывают в виде простых прямоугольных столбов, а также столбов с четвертями для закрепления в них оконных и дверных блоков. Четверти 4 делают, выпуская из кладки наружные ложковые версты на длину четвертки и укладывая четвертки в тычковых верстах.
Одним из элементов кладки являются ш т р а б ы, выкладываемые в местах временного перерыва кладки, так, чтобы при дальнейшем продолжении работ можно было обеспечить надежную перевязку новой части кладки с ранее возведенной. Штрабы делают убежными наклонными (рис. 6, а) и вертикальными (рис. 6, б, в). Убежная штраба по сравнению с вертикальной обеспечивает лучшую связь соединяемых частей стен.
В вертикальные штрабы для надежности соединения кладки закладывают стальную арматуру диаметром 8 мм через 2 м по высоте, в том числе в уровне каждого перекрытия. Убежными штрабами в виде небольших участков стен высотой до шести рядов выкладывают на наружной версте маяки, используемые для закрепления шнуров-причалок, либо по углам (рис. 6, г), либо на прямых участках стен (рис. 6, д) на расстоянии 10...12 м друг от друга.
Физико-механические свойства кладки
Прочность. Прочность кладки зависит от свойств кирпича или камня, из которого сложена кладка, раствора и качества кладки каменных конструкций. Предел прочности при сжатии, например кирпичной кладки, выполненной даже на весьма прочном растворе, при обычных методах возведения составляет не более 40...50% от предела прочности кирпича. Объясняется это главным образом тем, что поверхности кирпича и шва кладки не идеально плоские и плотность и толщина слоя раствора в горизонтальных швах не везде одинаковы. Вследствие этого давление в кладке неравномерно распределяется по поверхности кирпича и вызывает в нем кроме напряжений сжатия напряжения изгиба и среза. А так как каменные материалы обладают слабым сопротивлением изгибу, то они разрушаются в кладке раньше, чем сжимающие напряжения в них достигнут предела прочности при сжатии. Например, кирпич имеет в 4... 6 раз меньший предел прочности при изгибе, чем при сжатии.
Рассмотрим основные факторы, влияющие на прочность кладки.
Напряженное состояние кладки. Если постепенно увеличивать нагрузку на кладку до величины, превышающей предел прочности ее, то сначала в отдельных кирпичах появятся вертикальные трещины (рис. 7, а), преимущественно под вертикальными швами, там, где концентрируются напряжения растяжения и изгиба. При росте нагрузки трещины увеличатся, разделяя кладку на столбики (рис. 7, б). Окончательное разрушение кладки происходит из-за выпучивания этих столбиков в результате потери ими устойчивости (рис. 7, в). Напряженное состояние при осевом сжатии кладок из других каменных материалов аналогично напряженному состоянию кирпичной кладки.
Свойства раствора. Чем менее прочен раствор в кладке, тем он легче сжимается и, следовательно, тем больше возникают общие деформации кладки, а в каждом кирпиче - напряжения изгиба и среза. Поэтому, чтобы получить более прочную кладку, применяют соответственно раствор более высокой марки.
Однако повышение прочности (марки) раствора лишь незначительно увеличивает прочность кладки. Гораздо большее значение имеет пластичность раствора. Пластичные растворы лучше расстилаются по постели кирпича, обеспечивают более равномерную толщину и плотность шва, что повышает прочность кладки, так как способствует уменьшению напряжения изгиба и среза в отдельных кирпичах.
Размеры и форма каменных материалов. С увеличением высоты камня уменьшается количество горизонтальных швов в кладке и увеличивается пропорционально квадрату высоты камня сопротивление его изгибу. В связи с этим при одинаковой прочности камней более прочной оказывается та кладка, которая выполнена из камней большей высоты.
Чем правильнее форма камней, тем лучше и равномернее заполняются раствором швы в кладке, лучше передается нагрузка от камня к камню, лучше перевязывается кладка и выше становится ее прочность. На снижение прочности бутовой кладки, например, влияет главным образом то, что неправильная форма камней обеспечивает их соприкосновение лишь через отдельные участки, не создает хорошей перевязки кладки, значительную часть которой приходится заполнять раствором.
Качество швов кладки. Одно из основных условий повышения прочности кладки - тщательное ее выполнение. Равномерное заполнение и уплотнение швов, правильная перевязка обеспечивает высокую прочность кладки. Низкое качество кладки, применение растворов, не соответствующих нормам, могут явиться причиной разрушения кладки.
Чем толще шов, тем труднее достигнуть равномерной его плотности и тем в большей степени кирпич работает в кладке на изгиб и срез. При толстых швах увеличиваются деформации и снижается прочность кладки. Поэтому для каждого вида кладки установлена определенная толщина швов, увеличение которой снижает прочность конструкций.
Насколько качество кладки зависит от равномерности заполнения раствором и уплотнения горизонтальных швов, можно уяснить на таком примере. Одновременно из одного и того же кирпича и раствора выполнялась кладка высококвалифицированными каменщиками и для сравнения каменщиками низкой квалификации. Предел прочности кладки, выполненной высококвалифицированными каменщиками, оказался 5 МПа, а каменщиками низкой квалификации - 2,8 МПа, т. е. в 1,8 раза меньше.
Плотность и сопротивление теплопередаче . Основными положительными качествами каменных конструкций являются их высокая огнестойкость, большая по сравнению с другими материалами химическая стойкость, сопротивляемость атмосферным воздействиям и, как следствие этого, большая долговечность. Эти качества обусловлены тем, что каменные материалы имеют плотную структуру.
В то же время большая плотность их увеличивает теплопроводность кладки. Поэтому нередко наружные кирпичные стены зданий приходится делать намного толще, чем это требуется по условиям прочности и устойчивости.
На теплотехнические свойства каменных конструкций в большой мере влияет также качество кладки: стены с плохо заполненными раствором швами легко продуваются и промерзают зимой.
Источник публикации: И.И. Ищенко "Технология каменных и монтажных работ."
| Просмотреть: |
| Скачать |
КАМЕННАЯ КЛАДКА
кладка сооружений из природных или искусственных камней.
КЛАДКА ИЗ ПРИРОДНЫХ КАМНЕЙ
Благодаря красивому чередованию рядов кладки, а также естественной окраске природных камней кладка из таких камней дает архитектору более широкие возможности эстетического характера, нежели другие строительные материалы. Но, поскольку она требует в основном ручного труда, причем рабочих высокой квалификации, что связано с повышенными затратами времени и средств, ее роль в строительстве уменьшилась, и на смену природному камню приходят другие материалы, более подходящие для механизации строительных работ. Кладочный раствор, который применяется для крепления кладки и равномерного распределения нагрузки, представляет собой смесь цемента с песком и небольшим количеством гашеной извести, затворенную водой до пастообразной консистенции. Песок должен быть крупнозернистым и хорошо подобранным по гранулометрическому составу.
Свойства строительного камня.
Многие природные каменные материалы относятся к осадочным породам, естественная слоистость которых облегчает изготовление штучного камня. В декоративных целях могут применяться гранит и другие вулканические породы. Важнейшими свойствами строительного камня являются стойкость, легкодоступность, обрабатываемость, прочность, однородность, цвет и фактура. Требования, предъявляемые к строительному камню, зависят от характера сооружения.
Стойкость.
Стойкость (а следовательно, и долговечность) строительного камня зависит в основном от его пористости, так как замерзание воды в полостях приводит к образованию в камне сколов и трещин. Водопоглощение камня, характеризующее его пористость, составляет примерно от 0,2% (по массе) для гранита до 0,5% для мрамора и сланца, 2% для песчаника и 4% для известняка. Разрушение может происходить и из-за кристаллизации поглощенных солей, оказывающей такое же действие, как и замерзание воды. К растрескиванию могут приводить расширение и сжатие, связанные с изменениями температуры. Коэффициент теплового расширения камня составляет около 0,00001/°C.
Доступность.
Доступность камня зависит главным образом от удаленности карьера и условий транспортирования к месту строительства.
Свежедобытый камень содержит "карьерную влагу", что облегчает его обработку.
Прочность.
Прочность каменной кладки зависит от камня, кладочного раствора, рода сооружения и качества выполнения работ. Прочность на сжатие (в МПа): песчаник 15-150, известняк 20-200, мрамор 70-150, гранит 70-300. Плотность (в кг/м3): песчаник до 2600, известняк до 2700, мрамор 2500-2800, гранит и другие вулканические породы 2600-2700.
Однородность и цвет.
Однородность камня нужна для того, чтобы строение не выглядело пестрым. Цвет материалов из осадочных пород зависит от растворенных минеральных солей. В некоторых материалах из-за таких минеральных солей под действием погодных условий могут возникать пятна обесцвечивания.
Обработка камня.
Природные каменные строительные материалы используются в виде: а) штучного камня с обработанной поверхностью и б) бутового камня. Кладка из тесаного штучного камня, изготавливаемого, как правило, распиловкой, выполняется со швами (заполняемыми раствором) шириной не более 15 мм. Кладка из такого камня обычно ведется рядами, но может быть и бутовой. Кладка из каменных блоков выполняется со швами шириной от 15 до 25 мм. Бутовый камень бывает трех видов: рваный (необработанный), постелистый (плитообразный) и булыжник (округлый). Кладка такого камня осуществляется с толстыми швами и может быть бутовой либо рядной. "Кладка насухо" производится без кладочного раствора, но применяется она редко.
Производство кладки.
При выполнении каменной кладки рекомендуется строго соблюдать следующие правила: 1) Самые крупные камни следует укладывать в нижние ряды. 2) Слоистые камни следует класть на их естественные "постели". 3) Для перевязки стены необходимо, чтобы швы верхнего ряда шли поперек швов нижнего и было правильное число "тычковых" камней, т.е. камней, выходящих на поверхность стены своей торцевой гранью. 4) Пористые камни необходимо смачивать перед укладкой, чтобы предотвратить поглощение воды из раствора. 5) Промежутки между внутренними торцами камней должны быть заполнены щебнем и раствором. 6) Если требуется сдвинуть уложенный камень, то следует снять его и после очистки уложить снова. 7) Кладку не следует производить при температурах ниже 0° C. 8) Облицовку из тесаного камня следует класть заодно со стеной или скрепляя ее со стеной так, чтобы компенсировались различия в тепловом расширении и сжатии. 9) Поскольку камни из осадочных пород наиболее прочны в направлении, перпендикулярном плоскости постели, их следует укладывать так, чтобы эта плоскость была горизонтальной.
КЛАДКА ИЗ ИСКУССТВЕННЫХ КАМНЕЙ
Стандартные размеры американского кирпича 206ґ102ґ62,5 мм (допускаются и нестандартные размеры). Английский кирпич несколько больше: 225ґ110ґ75 мм. По российскому стандарту размеры кирпича - 250ґ120ґ65 мм и средняя масса 3,6 кг. Прочность на сжатие лежит в пределах от 15 до 150 МПа. Ширина шва должна находиться в пределах 6-12 мм для обычного кирпича и меньше - для прессованного. Кирпичи должны укладываться на полную постель раствора, а вертикальные швы - заполняться без пустот. Лицевая поверхность шва в зависимости от задуманной архитектором отделки может обрабатываться в пустошовку (под штукатурку), в подрезку (заподлицо со стеной) или расшивкой, придающей поверхности шва форму валика, выкружки и т.п. При американской перевязке швов (по многорядной системе) после первого ряда тычковых кирпичей идут 4-7 рядов ложковых (со смещением вертикальных швов), при английской - ряды тычковых кирпичей чередуются с рядами ложковых, а при фламандской в каждом ряду тычковые кирпичи чередуются с ложковыми. При ложковой перевязке поверхность стены образуется только ложковыми (продольными узкими) гранями кирпичей, причем вертикальные швы ряда приходятся на середину кирпичей в соседних рядах. Прочность кирпичной кладки на сжатие составляет 7-25 МПа, на растяжение - 0,18-0,7 МПа. Максимальное и минимальное напряжения в кирпичном столбе при внецентренной нагрузке рассчитываются по формуле S = P/A (1 + 6 e/d), где P - нагрузка, A - площадь поперечного сечения, e - эксцентриситет нагрузки, а d - боковой размер в направлении внецентренности. Если высота кирпичного столба примерно в 10 (и более) раз больше его наименьшего поперечного размера, то следует рассматривать его как колонну и снижать допускаемое максимальное напряжение, чтобы иметь запас прочности на случай внецентренного нагружения. При этом для расчета нагружения можно пользоваться формулой S/(1 + 0,002 R2), где S - допускаемое удельное напряжение в кубе кирпичной кладки, а R - отношение высоты колонны к ее наименьшему поперечному размеру.
Выцветание, т.е. появление беловатых пятен на кирпичных стенах, обусловлено отложением солей на поверхности при испарении влаги из кладочного раствора и кирпича. Несмотря на неприглядный вид, выцветание безвредно и может быть удалено слабым раствором соляной кислоты. Бетонные камни обычно изготавливаются из смеси 1 части цемента с 4 частями заполнителя. До 27% объема такого камня приходится на пустоты, так что плотность может составлять всего лишь 1000-1200 кг/м3. Стандартные размеры бетонного камня 200*200*400 мм, прочность на сжатие - около 7 МПа (в расчете на площадь поперечного сечения брутто). Керамические пустотелые камни выпускаются разных размеров, их прочность на сжатие составляет 15-30 МПа (в расчете на площадь поперечного сечения нетто).
БЕТОННЫЕ РАБОТЫ
Бетон - это искусственный каменный материал, состоящий из осколков природного камня (крупного заполнителя) и песка (мелкого заполнителя), связанных цементом, который активируется водой и затем "схватывается", т.е. переходит в камневидное состояние на воздухе (воздушный цемент) или в воде (гидравлический цемент). Цемент, затворенный водой, превращается в пластичную массу - вяжущее цементное тесто, которое обволакивает частицы заполнителя и заполняет промежутки между ними. Схватывание цемента обусловлено гидратацией и кристаллизацией некоторых соединений, таких, как силикаты и алюминат кальция. При составлении бетонных смесей руководствуются пропорцией цемента, песка и камня, выражаемой в виде отношения объемных частей, скажем 1:2:4. Но чаще указывается отношение, показывающее, сколько на одну объемную часть цемента приходится объемных частей всего заполнителя, например 1:6, причем предполагается, что заполнитель будет фракционирован для самой плотной бетонной смеси. Воды нужно брать лишь столько, сколько необходимо для получения пластичного теста, так как лишняя вода снижает качество бетона. Количество воды лежит в пределах от 1:3 для самых густых ("жестких") смесей до 1:12 для очень жидких. Чаще других используются "пластичные" смеси с содержанием воды от 1:6 до 1:9 по объему. В технических условиях может быть задана прочность бетона на сжатие, и тогда состав бетонной смеси рассчитывается соответственно требуемой прочности. Прочность бетона составляет: на сжатие 7-25 МПа, на растяжение 0,7-1,5 МПа и на сдвиг 7-10 МПа. В тех случаях, когда бетонные элементы конструкции должны выдерживать значительные нагрузки на растяжение или на изгиб, бетон армируется.
ТИПИЧНЫЕ КАМЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Каменная кладка применяется в строительстве таких сооружений, для которых оправданны дополнительные затраты, а также при возведении сооружений, которые в ходе нормальной эксплуатации периодически подвергаются воздействию влаги и воздуха, - плотин, волноотбойных и подпорных стенок, мостовых устоев, пирсов и дымовых труб. В зонах с теплым и сухим климатом, например в Египте и Греции, каменные строения стояли веками, но в странах с влажным и холодным климатом они быстрее разрушаются из-за замерзания воды. Каменная кладка очень прочна на сжатие, но у нее низка прочность на растяжение, сдвиг и кручение. Поэтому каменные сооружения с арочными и оболочечными перекрытиями, такие, как церкви и зрительные залы, уязвимы для ураганов и землетрясений, если стены не армированы. Брандмауэры, возводимые поперек крупных зданий для разобщения смежных помещений, препятствуют распространению пожара, а здания, полностью выполненные из камня, огнестойки.
См. также
СТРОИТЕЛЬСТВО ЗДАНИЙ ;
ПЛОТИНА ;
КОНСТРУКЦИОННЫЕ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ .
ЛИТЕРАТУРА
Баженов Г.Л. Прочность и устойчивость зимней каменной кладки. Горький, 1969 Каталог систем перевязки в кирпичной кладке. М., 1974
Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .
Смотреть что такое "КАМЕННАЯ КЛАДКА" в других словарях:
каменная кладка - — EN masonry A construction of stone or similar materials such as concrete or brick. (Source: MGH) Тематики охрана… …
Каменщик за работой. Каменная кладка … Википедия
Каменщик за работой. Каменная кладка конструкция, состоящая из камней, уложенных на строительном растворе в определённом порядке. Кладка воспринимает собственную силу тяжести, других конструктивных элементов, опирающихся на кладку, и приложенных … Википедия
каменная кладка в обойме - Кладка, которая имеет охватывающие или вкюченные в расчетное сечение железобетонные элементы, кладка, армированная в вертикальном и/или горизонтальном направлении, при обеспечении совместной работы всех элементов кладки при сопротивлении… … Справочник технического переводчика
армированная каменная кладка - Кладка, содержащая заделываемые в раствор или бетон стержни или сетки таким образом, что все материалы армокаменной конструкции, благодаря их взаимодействию, работают совместно и создают сопротивление различным воздействиям. [Англо русский… … Справочник технического переводчика
неармированная каменная кладка - Кладка без арматуры или с содержанием арматуры менее, чем установленные требования при расчетах армокаменных конструкций [Англо русский словарь по проектированию строительных конструкций. МНТКС, Москва, 2011] Тематики строительные конструкции EN… … Справочник технического переводчика
предварительно напряженная каменная кладка - Кладка, в которой посредством предварительно напряженной арматуры создаются равномерные внутренние сжимающие напряжения. [Англо русский словарь по проектированию строительных конструкций. МНТКС, Москва, 2011] Тематики строительные конструкции EN… … Справочник технического переводчика
Армированная каменная кладка - – кладка, содержащая заделываемые в раствор или бетон стержни или сетки таким образом, что все материалы армокаменной конструкции, благодаря их взаимодействию, работают совместно и создают сопротивление различным воздействиям. [Англо… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Предисловие
Кладка стен из камня – как природного, так и искусственного – процесс трудоемкий, требующий достаточных навыков работы с этим материалом.
Кладка стен из камня – как природного, так и искусственного – процесс трудоемкий, требующий достаточных навыков работы с этим материалом. В первом случае перед тем, как выложить стену из камня, нужно обработать материал путем обтесывания. Это правило актуально в том случае, если устройство каменных стен производится не из булыжника – данное сырье не требует предварительной обработки.
Кладку стен из природных камней выполняют по тем же правилам, что и из кирпича или блоков. Следует избегать расположения вертикальных швов один над другим, то есть и тут действуют все правила перевязки швов.
Возведение стен из обтесанного камня и булыжника
Для устройства стен из камня чаще всего используется обтесанный или колотый материал. Такая кладка проста в исполнении, делается быстро, но требует больших подготовительных работ - обтесывания камней. Для того чтобы обрабатывать камни до состояния, пригодного для такой кладки, можно воспользоваться несколькими традиционными способами. Во-первых, это раскалывание ударом. Для этого размечают линию надлома и несколько раз ударяют по ней кувалдой с заостренным твердосплавным концом. Во-вторых, для откалывания лишних фрагментов можно использовать молоток и зубило. Более эффективно эту операцию можно провести с помощью с алмазным диском, которым делают надрез-бороздку по линии разлома. Затем в надрез вставляется зубило, и после нескольких ударов молотком камень раскалывается. Этот способ дает на сколе самую ровную поверхность. Впрочем, можно поступить еще проще - сразу приобрести колотый камень.
Стену можно выложить и . Особенно эффектно смотрится сделанная таким образом цокольная часть здания. Такая кладка ведется без подготовительных работ, но требует терпения и времени для подбора камней, аккуратного заполнения пустот и отделки швов. Эта работа похожа и ведется «под лопатку». На углы и наружный край стены следует укладывать более крупные камни, и хотя они, как правило, имеют неправильную форму и разные размеры, все же следует выполнить перевязку швов.
«Мозаичная» кладка каменных стен
Для того чтобы избежать утомительной колки и тщательной подборки камня, можно воспользоваться так называемой «мозаичной» кладкой. Главным плюсом этой технологии строительства стен из камня является то, что в ней отсутствует определенная ориентация камней и швов. Для мозаичной кладки камни лишь примерно подбирают по форме и тщательно укладывают, стараясь соблюдать постоянную толщину шва.
Кроме того, такая кладка позволяет комбинирование с кладкой из кирпича или бетонной стеной. При возведении каменных стен кладка должна быть связана с кирпичной посредством связующих рядов-кирпичей перевязки. В бетонной или кирпичной стене могут быть установлены закладные детали (куски арматуры, проволока, металлические штыри), другие концы которых замуровываются в каменную кладку.
По технологии кладки стен природным камнем швы рекомендуется делать толщиной от 20 до 30 мм. При этом нужно стремиться, чтобы по всей кладке они имели одинаковую толщину. После возведения стены швы следует тщательно отделать, а пустоты заполнить раствором.
Необходимо отметить, что каменные постройки имеют и свои недостатки, главный из них - большой вес камня, что требует обустройства мощного фундамента, а также делает работу с самим материалом слишком трудоемкой.
Хорошим решением этой проблемы может стать искусственный камень. Не следует расценивать его как суррогат, хотя действительно это синтетический материал, однако, если технология его производства полностью соблюдалась, отличить его от настоящего практически невозможно.
Как выложить стену из искусственного камня
Для изготовления качественного искусственного камня применяют цементный раствор, краситель и в качестве наполнителя - керамзит. Благодаря этому искусственный камень имеет ряд существенных преимуществ перед натуральным: он более легкий, устойчив к горению, обладает высокими теплоизоляционными характеристиками (таким образом, вы сэкономите на утеплении стен) и имеет поверхность, не требующую дальнейшей обработки, что значительно облегчает кладку.
Технология каменных стен из искусственного материала может быть бесшовноц или со швами. Первый вариант более экономичный, но стена, сложенная со швами, смотрится намного красивее. Кроме того, искусственный камень можно использовать не только для создания стен, но и для облицовки деревянных, кирпичных и бетонных поверхностей.
Кирпич или камень прямоугольной формы имеет шесть граней (рис. 12, а). Две противоположные наибольшие постели (грани) 2, которыми кирпич (камень) кладут на раствор, называют постелями (нижней и верхней). Длинные боковые грани кирпича (камня) называют - ложками 3, короткие, называют - тычками.
Кладку (рис. 12, б) выполняют горизонтальными рядами, укладывая камни плашмя, т. е. на постель 9 . В отдельных случаях, например при кладке карнизов или тонких (1 / 4 кирпича) перегородок,- на ребро, т. е. на боковую ложковую грань. Крайние ряды кирпича или камней в ряду кладки, образующие поверхность кладки, называют верстами. Различают версты наружные 4, расположенные со стороны фасада здания, а внутренние 5 - с внутренней стороны помещения. Ряд кладки из кирпичей, обращенных к наружной поверхности стены длинной боковой гранью, называют ложковым 14, а короткой гранью - тычковым 13. Кирпичи и камни, уложенные между наружной и внутренней верстами, называют забутовочными, или забуткой 6.
Рис. 12. Грани камня и кирпича (а) и элементы каменной кладки (б)
:
1 - тычок, 2 - постель, 3 - ложок, 4 - наружная верста, 5 - внутренняя верста, 6 - забутка, 7 - второй ряд, 8 - первый ряд, 9 - горизонтальный шов (постель), 10 - вертикальный продольный шов, 11 - вертикальный поперечный шов, 12 - фасад, 13 - тычковый ряд, 14 - ложковый ряд
Высота рядов кладки складывается из высоты камней (кирпича) и толщины горизонтальных швов 10... 15мм (средняя в пределах этажа - 12мм). Толщина отдельных вертикальных швов допускается 8...15мм, средняя не должна превышать 10мм. Высота рядов кирпичной кладки с учетом средней толщины шва 12мм должна составлять (в миллиметрах): для кладки из кирпича - толщиной 65мм - в среднем 77, утолщенного кирпича толщиной 88мм - 100. Из кирпича толщиной 65мм на 1м кладки по высоте приходится 13 рядов, толщиной 88мм - 10 рядов.
Ширину кирпичной кладки стен, называемую толщиной, делают кратной 1 / 2 кирпича или камня: 1 кирпич - 250мм, 1 1 / 2 - 380мм, 2 - 510мм, 2 1 / 2 кирпича - 640мм и т. д. Толщину стен назначают с учетом вертикальных швов. Перегородки в зданиях выкладывают в 1 / 2 или 1 / 4 кирпича, т. е. толщиной 120 и 65мм. Все изложенные выше понятия об элементах каменной кладки в равной мере относятся ко всем видам каменных мелкоштучных материалов: кирпича, керамических или бетонных камней, бутового камня, мелких блоков из природного камня.
Архитектурно-конструктивные элементы стен . Стены зданий, выполняя функции защиты внутренних помещений от атмосферных воздействий, одновременно формируют внешний облик здания. В связи с этим при конструировании стен предусматривается конкретная для здания система расположения и размеров оконных проемов, простенков, поясков, эркеров и других архитектурно-конструктивных элементов. На рис. 13. показаны основные элементы.
Рис. 13. Архитектурно-конструктивные элементы стен
:
1 - цоколь, 2 - оконный проем, 3 - поясок, 4 - сандрик, 5 - простенок, 6 - перемычка, 7 - карниз
Цоколь (рис. 14) - нижняя часть наружной стены здания, лежащая непосредственно на фундаменте. Она подвергается частым механическим, температурным и другим воздействиям. Цоколь зданий облицовывают плиткой или природным камнем (рис. 14, а), оштукатуривают цементным раствором. Применяют также подрезной тип цоколя - нижняя часть его выложена из бетонных блоков меньшей толщины, чем верхняя часть из кирпича (рис. 14, б).
Рис. 14. Типы цоколя
:
а - из кирпича, облицованный плитами, б - из бетонных блоков, подрезной
Проёмы в стенах - делают для закрепления в них окон, дверей. Боковые и верхние плоскости проемов называют откосами (рис. 15).
Рис. 15. Детали проема
:
1 - четверти, 2 - перемычки, 3 - откосы, 4 - простенок
Простенки - это часть стены, расположенная между проемами. Простенки бывают в виде простых прямоугольных столбов, а также столбов с четвертями для закрепления в них оконных и дверных блоков. Четверти делают, выпуская из кладки наружные ложковые версты на длину четвертки и укладывая четвертки в тычковых верстах.
Перемычки - конструкции, перекрывающие проемы сверху. Их делают из брусковых железобетонных элементов или из кладки, выполненной особым способом.
Каменные стены с проёмами или без них - глухие, могут иметь различные детали в виде напусков, обрезов, уступов, пилястр и др. (рис. 16, а).
Напуском (рис. 16, б) называют участок кладки, на котором очередной ее ряд расположен не в плоскости ранее уложенных кирпичей, а с выступом на лицевую поверхность. Напуски делают не более чем на 1 / 3 длины кирпича в каждом ряду. Напуском нескольких рядов кладки образуют пояски 3, которыми разделяют фасад по высоте (см. рис. 13), а также карнизы (рис. 16, б) и другие конструктивные и архитектурные элементы. Пояски или сочетание их с другими выступающими элементами кладки над оконными и дверными проемами называют сандриками.
Обрез кладки (рис. 16, а) делают с отступом от лицевой поверхности очередного ряда кладки. Выше обреза стена имеет меньшую толщину, чем до обреза. Завершающий ряд кладки перед обрезом - тычковый. Обрез кладки выкладывают при переходе от цоколя 5 . к стене, при уменьшении толщины стен в верхних этажах многоэтажных зданий и т. п.
Рис. 16. Детали каменных стен
:
а - детали стены, б - карниз с напуском кирпичей;
1 - обрез, 2 - пилястры, 3 - простенок, 4 - четверть, 5 - цоколь, 6 - уступ кладки
Уступ 6 выкладывают, смещая плоскость кладки от основной плоскости стены.
Пилястры 2 - это прямоугольные столбы, выступающие из общей лицевой плоскости стены и выкладываемые вперевязку с нею.
Борозды - углубления в стене для размещения трубопроводов, электрических кабелей и прочих скрытых проводов.
После монтажа этих проводок борозды заделывают заподлицо с плоскостью стены. Вертикальные борозды по ширине и глубине делают кратными 1 / 2 кирпича (камня). Горизонтальные борозды – кратными одному ряду кладки по высоте. А также 1 / 4 кирпича (камня), и 1 / 2 кирпича (камня) - по глубине.
Ниши - углубления в кладке стены, кратные 1 / 2 кирпича (камня). В нишах располагают встроенные шкафы, приборы отопления, электрические и другие устройства.
Штраба - это участок, который выкладывают перед перерывом в работе так, чтобы при возобновлении работ обеспечить перевязку новой части кладки с ранее возведенной. Штрабы бывают наклонные - убежные (рис. 17, а) и вертикальные (рис. 17, б, в). Убежная штраба кладки, обеспечивает лучшую связь соединяемых участков стен, чем вертикальная кладка штраба. В вертикальные штрабы для надежности соединений кладки закладывают стальные сетки по высоте из продольных прутков диаметром 4-6мм и поперечных диаметром 3м, укладываемых через 1,5м по высоте, в том числе в уровне каждого перекрытия. Убежными штрабами (рис. 17, г, д.)в виде небольших участков стен высотой до шести рядов выкладывают на наружных верстах маяки, которые используют в процессе кладки для закрепления причалок. Маяки располагают по углам (рис. 17, б) на расстоянии 10... 12м друг от друга
Рис. 17. Штрабы
:
а - убежная, б - вертикальная на прямом участке, в - то же, в месте примыкания другой стены, г - убежная угловая (маяк), д - то же, промежуточная в сплошной стене (маяк)
