что такое каменная кладка
Виды и назначение каменных кладок
Каменная кладка — это конструкция, которая состоит из камней, уложенных в определенном порядке на строительном растворе. Она несет на себе нагрузки от собственного веса и веса опирающихся на нее прочих конструктивных элементов, а также выполняет теплоизоляционные, звукоизоляционные и другие функции.
Виды кладки и их назначение
Существуют следующие виды кладки, которые используют при строительстве домов:
Для выполнения каменной кладки применяют известковые, смешанные цементно-известковые и цементные растворы, а также цементно-глиняные растворы, в которых глина служит пластифицирующей добавкой.
Камни твердых пород имеют высокую стоимость и трудоемки в обработке, поэтому их главным образом применяют в не жилом строительстве — для облицовки цоколей или отдельных частей зданий и сооружений, облицовки опор мостов, набережных.
Бутовая и бутобетонная кладки требуют больших затрат ручного труда и обладают большой теплопроводностью. Этот материал лучше применять для строительства фундаментов. Облицованная кирпичом, бутовая и бутобетонная кладки пригодны для подвальных и подпорных стен.
Кладки из силикатного кирпича сухого прессования и керамического пустотелого кирпича не применяют в конструкциях, расположенных в сырых грунтах, во влажных и мокрых помещениях, для возведения труб и печей.
Кладка из керамических пустотелых камней применяется главным образом при строительстве наружных стен отапливаемых зданий. Хорошие теплотехнические свойства этого материала позволяют сократить толщину наружных стен в средней полосе страны на полкирпича по сравнению с кладкой из обыкновенного керамического или силикатного кирпича.
Элементы кладки
Ниже мы рассмотрим основные термины:
Две большие по площади грани кирпича, расположенные по противоположным сторонам, называют верхней и нижней постелью. Ими кирпич укладывается на раствор. Длинные боковые стороны называются ложками, короткие — тычками.
Кладка выполняется горизонтальными рядами, кирпичи в большинстве случаев укладываются на постель (плашмя). Бывают случаи, когда кирпичи кладут на ложковую грань (на ребро) — например, при кладке карнизов, тонких перегородок.
Версты — крайние ряды кирпича в рядах, которые образуют поверхность кладки. Версты, расположенные со стороны фасада здания, называются наружными, расположенные внутри — внутренними.
Ложковый ряд кладки — ряд, образованный из кирпичей, которые уложены длинной боковой стороной к наружной поверхности стены.
Тычковый ряд кладки — ряд, обращенный короткой стороной.
Забутовочные кирпичи (забутка) — кирпичи, уложенные между внутренней и наружной верстами.
Высота рядов кладки складывается из высоты кирпича и толщины горизонтального слоя раствора (шва). Средняя толщина шва равна 12 мм.
Ширина кладки (толщина стен) делается кратной 1/2 кирпича. При ее определении также необходимо учитывать вертикальные швы, средняя толщина которых составляет 10 мм.
Разрезка каменной кладки
Для того чтобы камни в кладке лучше выдерживали действующую на них нагрузку всей стены, их располагают в соответствии с правилами так называемой разрезки. Камни укладывают таким образом, чтобы они соприкасались друг с другом по возможности большей площадью. Например, если верхний камень будет опираться на лежащий под ним лишь двумя точками, то рано или поздно под влиянием нагрузки от вышележащих рядов он деформируется или сломается. И наоборот, камень, опирающийся всей плоскостью, может выдерживать гораздо большие нагрузки. Для этого необходимо выровнять впадину в его постели, заполнив ее раствором.
Первое правило разрезки
Если поверхности, которыми камни соприкасаются друг с другом перпендикулярны усилию, действующему на них, камни будут работать только на сжатие. Следовательно, постели камней необходимо располагать перпендикулярно силе, воздействующей на кладку, а камни должны укладываться горизонтальными рядами.
Второе правило разрезки
Камни каждого ряда укладываются таким образом, чтобы не произошел их сдвиг. Камни со скошенными боковыми поверхностями образуют в кладке клинья, которые будут раздвигать соседние камни. Для того чтобы этого не произошло, кладку нужно выстраивать таким образом, чтобы плоскости между соседними камнями были перпендикулярны постелям. Вместе с тем, если две боковые плоскости не будут расположены перпендикулярно наружным поверхностям стен, а две другие боковые плоскости не будут перпендикулярны первым, то камни, имеющие, например, острые углы у наружной поверхности, могут выпасть из кладки.
Таким образом, кладку необходимо разделять вертикальными плоскостями(швами), параллельными ее наружной поверхности (параллельными швами), а также плоскостями, расположенными перпендикулярно наружной поверхности (поперечными швами).
Третье правило разрезки
Если продольные и поперечные вертикальные швы будут сквозными, получится кладка, разделенная на отдельные столбики Это весьма неустойчивая конструкция, в которой швы под воздействием вертикальной нагрузки будут расширяться, что рано или поздно приведет к деформации и разрушению кладки. Чтобы избежать этого, поперечные и продольные швы в граничащих друг с другом горизонтальных рядах перевязывают камнями вышележащего ряда, сдвигая их на половину или на четверть длины относительно камней нижележащего ряда (рис. 8). В этом случае нагрузка будет распределяться равномерно на всю массу кладки. Следовательно, плоскости вертикальной разрезки каждого ряда должны быть сдвинуты относительно плоскостей, граничащих с ними рядов.
Система перевязки кладки
Системой перевязки называют порядок укладки кирпичей (камней) относительно друг друга. При кладке различают перевязку вертикальных швов, продольных и поперечных.
Основными системами перевязки кирпичной кладки стен, широко применяемыми в нашей стране, являются однорядная (цепная) и многорядная, а также трехрядная перевязка.
При многорядной перевязке кладки из одинарного кирпича продольные вертикальные швы через каждые 5 ложковых рядов перекрываются тычковым. При этом тычки могут располагаться как в отдельных рядах, так и в других рядах в чередовании с ложковыми кирпичами. Поперечные вертикальные швы в четырех ложковых рядах перекрываются ложками каждого смежного ряда на половину кирпича, а швы пятого ложкового ряда — тычками шестого ряда на четверть кирпича. Такую кладку называют пятирядной. Иногда с целью усиления переемки кладки тычковые ряды укладывают через 3 ложковых ряда.
При использовании многорядной перевязки не полностью соблюдается третье правило разрезки кладки. При этом отсутствие перевязки продольных швов на высоту пяти рядов кладки практически не снижает ее прочности, в то же время вследствие большого термического сопротивления этих швов, расположенных на пути теплового потока, улучшаются теплотехнические показатели кладки. Кладка наружных и внутренних верст — наиболее трудоемкая операция.
Производительность труда при укладке кирпича в конструкцию зависит от соотношения количества кирпича в верстах и забутке, т. е. от системы перевязки кладки. При пятирядной перевязке стен, например, толщиной в два кирпича, в версты укладывают в 1,3 раза меньше кирпичей, чем при цепной (однорядной). Это значительно облегчает работу каменщика, так как укладка ложковых кирпичей по шнуру-причалке производительнее, чем тычковых; проще обеспечивается точность перевязки, сокращается количество поперечных швов кладки, требующих аккуратности в работе.
Многорядная система перевязки рекомендуется как основная при возведении стен, в том числе и стен, облицовываемых лицевыми или другими вицами кирпича. Многорядную систему перевязки не допускается применять для кладки столбов, так как из-за неполной перевязки швов они будут недостаточно прочными.
Кирпич располагают на стене по возможности ближе к месту укладки. Делают это в таком порядке: для ложковых рядов — параллельно стене или под небольшим углом к ней, для тычковых — перпендикулярно оси стены. Для наружной версты кирпич располагают на внутренней половине стены, для внутренней — на наружной.
Постель, предназначенная для укладки версты или забутки, не должна при этом быть занята кирпичом.
На стенах толщиной в два и более кирпича (рис) для тычковых наружных верст кирпичи размещают стопками по две штуки перпендикулярно оси стены; для кладки ложковых наружных верст стопками по два кирпича параллельно оси стены или под углом 45° к ней с расстоянием между стопками в один кирпич. Для стен толщиной в 1/2 кирпича для тычкового ряда кирпичи укладывают по два в стопки, одна вплотную к другой параллельно оси стены; для ложкового ряда так же, но с расстоянием между стопками один кирпич.
Для стен толщиной в один кирпич для кладки ложкового ряда кирпичи располагают стопками по два кирпича, размещаемыми посередине стены параллельно ее оси с расстоянием между стопками в один кирпич; для кладки тычкового ряда — на середине стены перпендикулярно ее оси с расстоянием между стопками в 1/2 кирпича.
Для стен и перегородок толщиной в 1/3 кирпича раскладка кирпичей производится параллельно оси стены по одному друг за другом.
Кирпич начинают располагать на стене, отступив на 50—60 см от последнего кирпича укладываемой версты — так, чтобы оставалось место для расстилания раствора. При таком порядке раскладываемый кирпич не мешает разравниванию раствора на постели. Кроме того, на перемещение кирпича к месту укладки потребуется минимальное количество движений.
При раскладке кирпичей на стене необходимо следить за тем, чтобы к фасаду здания они были обращены стороной, не имеющей повреждений и отколов.
Для правильной перевязки швов кладки вертикальных ограничений, мест примыкания и пересечения стен, при кладке столбов и простенков требуются неполномерные кирпичи: четвертки, половинки и трехчетвертки.
Их обычно заготовляют сами каменщики непосредственно на рабочем месте в процессе производства работ. Для получения четверток, трехчетверток и половинок в целях экономии необходимо использовать кирпичи, имеющие отбитые углы или другие дефекты. Каждый должен уметь точно определять размер требуемого неполномерного кирпича и правильно отрубать его.
Расстилание и разравнивание раствора на постели
Равномерное по толщине расстилание раствора является едва ли не самым важным моментом в процессе кирпичной кладки — от этого зависит, будут ли одинаковыми обжатие и плотность раствора в кладке.
Для ложкового верстового ряда раствор расстилают в виде грядки шириной 80-100 мм, для тычкового — 200—220 мм. При кладке в пустошовку, то есть когда швы оставляют незаполненными на глубину 10 мм от наружной поверхности стены, раствор расстилают с отступом от лица версты на 20-30 мм. При кладке с полным заполнением швов раствор расстилают с отступом от лицевой поверхности стены на 10-15 мм. Толщина грядки раствора, уложенного на стене, в среднем должна быть 20-25 мм. Это обеспечивает при укладке кирпича толщину шва 10-12 мм. Качество кирпичной кладки зависит не только от правильности расстилания и разравнивания раствора на постели, но и от свойства раствора. Например, известковые или смешанные цементно-известковые или цементно-глиняные растворы, обладающие большой пластичностью, легко расстилаются, разравниваются по кладке и равномерно уплотняются при укладке кирпича.
Цементные растворы менее пластичны, их труднее расстилать и разравнивать. Для повышения пластичности цементных растворов в них добавляют пластифицирующие добавки в процессе приготовления.
Пластифицированные растворы медленнее расслаиваются и после нанесения на пористое основание слабо отдают воду, что обеспечивает твердение вяжущего вещества в растворах в нормальные сроки.
Подвижность раствора для кирпичной кладки стен и столбов из обыкновенного керамического или силикатного кирпича в зависимости от способа кладки, вида и состояния кирпича характеризуется погружением эталонного конуса на 9—13 см. При кладке стен из пористо-пустотелого и пустотелого кирпича применяют раствор с подвижностью не более 7—8 см, чтобы предотвратить потери его при затекании в дыры и пустоты кирпича и избежать ухудшения теплотехнических свойств кладки. Подвижность растворов следует повышать за счет введения пластифицирующих добавок до погружения конуса на 12-14 см при кладке в жаркую погоду из сухого кирпича.
При кладке стен расстилают раствор под ложковые ряды через боковую грань лопаты, а под тычковые ряды — через ее передний край; растворную грядку разравнивают тыльной стороной лопаты. При укладке забутки раствор набрасывают лопатой в корыто, образованное между верстами, и разравнивают также тыльной стороной лопаты.
При кладке отдельно стоящих столбов небольшого сечения раствор подают на середину столба, а затем расстилают и разравнивают кельмой по всему ряду в процессе укладки кирпича. При кладке столбов большего сечения раствор расстилают так же, как и при возведении стен.
На участках стен с большим количеством дымовых и вентиляционных каналов раствор между каналами расстилают кельмой, причем его берут со сплошной части стены или же с внутренней версты, куда раствор подают заранее. Непосредственно перед подачей на стену раствор перемешвают, так как за время, пока он лежит в ящике, тяжелые частицы песка оседают, происходит расслоение раствора и он становится неоднородным.
Ремонт и отделка квартир в новостройках Москвы и Подмосковья под ключ
Общие сведения о каменной кладке. Виды и назначения кладки
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КАМЕННОЙ КЛАДКЕ. ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЯ КЛАДКИ
При строительстве зданий и сооружений применяют следующие виды кладки: кирпичную; из керамических камней и 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, облицованного тесаным камнем); облегченную кладку и кирпича с теплоизолирующими слоями из легких бетонов, плит и других материалов.
Каменную кладку выполняют на известковых, смешанных цементно-известковых и цементных растворах, а также на цементно-глиняных, в которых глина выполняет роль пластифицирующей добавки. Вид и марку раствора указывают в рабочих чертежах. При бутобетонной кладке неотесанные природные камни неправильной формы укладывают не на растворе, а втапливают в бетон.
Вид кладки назначают в проекте с учетом условий эксплуатации, капитальности строящегося здания или сооружения и экономической целесообразности использования материалов.
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, дымовых труб, конструкций различных под земных сооружений.
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 % и снизить массу на 20. 30 % по сравнению с массой стен, выложенных из полнотелого кирпича.
Кладка из бетонных камней 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. Однако они влагоемки и вследствие этого недостаточно морозостойки. Поэтому фасады наружных стен, выполненные из этих камней, штукатурят. Низкомарочные легкобетонные и пустотелые бетонные камни используют только для возведения конструкций внутри здания в помещениях с нормальным тепловлажностным режимом.
Кладка из силикатных камней и кирпича более теплопроводна, имеет большую плотность, но вместе с тем более прочна и долговечна, чем кладка из легкобетонных камней. Поэтому ее широко применяют для возведения не только внутренних стен, но и наружных.
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 и вытяжных каналов.
Кладка из керамических пустотелых камней как наиболее эффективного штучного материала употребляется преимущественно для возведения наружных стен отапливаемых зданий. Высокие теплотехнические свойства этой кладки позволяют сократить толщину наружных стен в средней полосе страны на 1/2 кирпича по сравнению с кладкой из керамического или силикатного кирпича.
Кладка из природных камней и блоков правильной формы имеет высокую прочность, стойкость против выветривания и замораживания, малую истираемость, декоративность.
Из мягких пористых горных пород плотностью 900. 2200 
(ракушечника, пористых туфов) в виде пиленых штучных камней массой до 40. 45 кг выкладывают наружные и внутренние стены зданий. Из пористых горных пород (известняков, туфов) изготовляют также крупные стеновые блоки.
Обработанные природные камни твердых пород из-за высокой стоимости и трудоемкости обработки в основном применяют в декоративных целях, например для облицовки цоколей или других частей монументальных общественных и промышленных зданий и сооружений, опор мостов, набережных.
Облегченная кирпичная кладка характеризуется тем, что в ней часть кирпичей для снижения их расхода и уменьшения теплопроводности стен заменяют легкобетонными камнями засыпкой пористыми строительными материалами или воздушными прослойками.
ПРАВИЛА РАЗРЕЗКИ И ЭЛЕМЕНТЫ КАМЕННОЙ КЛАДКИ
Правила разрезки. Действующие на кладку силы воспринимаются главным образом камнем, так как раствор в кладке менее прочен, чем связанные из камня. Камни хорошо сопротивляются только сжимающим усилиям и, чтобы использовать это свойство, их располагают в кладке в соответствии с правилами разрезки.
Рис.1. Каменная кладка
В каждом ряду камни укладывают так, чтобы не произошел их сдвиг. Если боковые поверхности камней наклонены к горизонту (рис.2), то такие камни в кладке образуют клинья 3, которые раздвинут камки 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 разделяться вертикальными плоскостями (швами), параллельными наружной поверхности кладки (продольными швами), и плоскостями, перпендикулярными наружной поверхности (поперечными швами).
Рис.2. Кладка, разрезанная наклонными плоскостями камней
Продольные и поперечные вертикальные швы кладки не должны быть сквозными, иначе вся конструкция окажется разделенной на столбики (рис.3, а). 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 перевязывают камнями вышележащего ряда (рис.3, б), сдвигая их на 1/4 или 1/2 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 1 камень, а на всю кладку. Отсюда третье правило разрезки: плоскости вертикальной разрезки каждого ряда кладки должны быть сдвинуты относительно плоскостей смежных с ним рядов, т. е. под каждым вертикальным швом данного ряда кладка нужно располагать не швы, а камни.
Рис.3. Кирпичная кладка
Рис.4. Грани камня и кирпича (а) и элементы каменной кладке (б)
Каменная Кладка
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 к ним нагрузок, а также выполняет теплоизоляционные, звукоизоляционные и другие функции.
При строительстве зданий и сооружений применяют следующие виды кладки:
Каменную кладку выполняют на известковых, смешанных цементно-известковых и цементных растворах, а также на цементно-глиняных растворах, у которых глина выполняет роль пластифицирующей добавки.
Способы кладки
Ссылки
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Каменная Кладка» в других словарях:
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… … Энциклопедия Кольера
каменная кладка — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN masonry A construction of stone or similar materials such as concrete or brick. (Source: MGH) [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] Тематики охрана… … Справочник технического переводчика
Каменная кладка — Каменщик за работой. Каменная кладка … 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
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] Рубрика термина: Виды кладки … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
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] Рубрика термина: Виды кладки… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
КАМЕННАЯ КЛАДКА
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/м 3 ): 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 R 2 ), 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 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.