Каменная кладка. Виды и их назначение.
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 кладок и их назначение
Существуют следующие виды кладки, которые используют при строительстве домов:
- кирпичная
- кладка из керамических камней
- кладка из искусственных крупных блоков, изготовляемых из бетона, кирпича или керамических камней
- кладка из природных камней правильной формы (пиленых или тесаных)
- бутовая кладка из природных неотесанных камней, имеющих неправильную форму
- смешанная кладка (бутовая, облицованная кирпичом; из бетонных камней, облицованных кирпичом,и кирпича, облицованного тесаным камнем)
- бутобетонная кладка
- облегченная кладка из кирпича и других материалов
Для выполнения каменной кладки применяют известковые, смешанные цементно-известковые и цементные растворы, а также цементно-глиняные растворы, в которых глина служит пластифицирующей добавкой.
- Кладка из керамического кирпича пластического прессования обладает отличной влаго- и морозостойкостью, повышенной прочностью, вследствие чего ее применяют при возведении стен и столбов зданий, подпорных стенок, дымовых труб, конструкций различных подземных сооружений.
- Кладка из керамического пустотелого или пористо-пустотелого кирпича используется главным образом при возведении стен зданий. Благодаря своей малой теплопроводности, эти кладки позволяют сократить толщину наружных стен на 20-25% по сравнению с толщиной стен, выложенных из полнотелого кирпича.
- Кладка из бетонных камней, изготовленных на тяжелом бетоне, применяется при строительстве фундаментов, стен подвалов и других подземных конструкций.
- Кладка из пустотелых и легкобетонных камней используется при возведении наружных и внутренних стен здания. Этот материал обладает хорошими теплоизолирующими показателями, но при этом пустотелые и легкобетонные камни влагоемки, вследствие чего обладают недостаточной морозостойкостью. Учитывая это качество, фасады наружных стен, выложенные из этих камней, штукатурят.
- Кладка из силикатных камней и кирпича обладает большей прочностью и сроком службы, чем кладка из пустотелых и легкобетонных камней. Однако она более теплопроводна. Из силикатных камней и кирпича возводят как внутренние, так и наружные стены.
- Низкомарочные легкобетонные и пустотелые бетонные камни применяют исключительно для возведения конструкций, расположенных внутри здания, с нормальным тепловлажностным режимом. Кладка, выполненная из этого материала, обладает большей теплопроводностью, плотностью, однако более прочна и долговечна, чем кладка из легкобетонных камней. Поэтому ее широко применяют для возведения не только внутренних стен, но и наружных.
- 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 легких бетонов, силикатного, пустотелого и пористо-пустотелого кирпича — в основном для кладки наружных стен зданий.
- Кладка из природных камней и блоков правильной формы обладает хорошими декоративными качествами, прочностью, устойчивостью против замораживания и выветривания, мало подвержена истираемости. Мягкие пористые горные породы в виде пиленых штучных камней массой до 45 кг (пористые туфы, ракушечники и т.д.) служат для кладки наружных и внутренних стен зданий. Из пористых горныхпород (известняков, туфов) изготовляют также крупные стеновые блоки, предназначенные для укладки (монтажа) механизмами.
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.
Стены, выложенные из кирпича или камня, бывают глухими или с проемами. В последнем случае они могут иметь выступающие элементы — напуски, пояски, обрезы, уступы, пилястры. 
Напуск — фрагмент кладки, в котором ее очередной ряд укладывают с выступом на лицевую поверхность. Ширина напуска не должна превышать 1/2 длины кирпича в каждом ряду. Пояски, карнизы и другие и другие элементы, разделяющие фасад по вертикали, образуются в результате нескольких рядов кладки выступом.
Обрез — делают с отступом от лицевой части кладки при переходе от цоколя к стене, при уменьшении толщины стен в верхних этажах зданий и т. д. Выше обреза стена имеет меньшую толщину. Последний перед обрезом ряд кладки должен быть тычковым.
Уступ — кладка, смещенная относительно основной плоскости стены по вертикали.
Пилястры — столбы прямоугольной формы, которые выступают из общей лицевой плоскости стены, выкладываются вперевязку с нею.
Борозды — углубления в стене, предназначенные для размещения трубопроводов, скрытой электропроводки и т.п. После монтажа проводок, борозды заделывают вровень с плоскостью стены. Борозды, расположенные вертикально, выкладывают кратными 1/4 кирпича. Горизонтальные борозды делают кратными 1/4 кирпича в высоту и 1/2 кирпича в глубину.
Ниши — углубления в стене, предназначенные для оборудования встроенных шкафов, электрических устройств и т. п. Их выкладывают кратными 1/2 кирпича.
Простенок — в конструкциях стен, предусматривающих оконные и дверные проемы, так называют участок кладки, расположенный между двумя соседними проемами. Их можно выкладывать в виде простых прямоугольных столбов, а можно — в виде столбов с четвертями, в которых будут крепиться дверные и оконные блоки.
Штраба — элемент, устраиваемый в тех местах, где кладка временно прерывается. Их выкладывают так, чтобы при последующем продолжении кладки можно было обеспечить надежную перевязку очередной части кладки с предыдущей. Штрабы бывают убежными и вертикальными. Убежные обеспечивают более надежную связь соединяемых частей стен. В вертикальные штрабы с целью повышения надежности закладывают стальную арматуру.
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.
Источник
Технология возведения зданий с несущими каменными стенами
До начала основных работ по возведению несущих каменных стен необходимо произвести разбивочные работы и определить отметки углов и пересечений стен с помощью геодезических инструментов. После этого осуществляют подготовку фронта работ, очищают рабочие места от мусора и посторонних предметов, а при кладке второго и последующих ярусов — устраивают подмости. На перекрытии или подмостях устанавливают контейнеры с кирпичом и ящики для раствора.
Фронт работ каменщиков зависит от длины возводимых стен на всем здании или одной захватке и определяется из расчета выработки 2…3 м3 кладки на каменщика в смену. До начала основных работ следует также подготовить механизированный инструмент для перемешивания раствора на рабочем месте.
Работы организуются, как правило, поточным методом, сущность которого сводится к тому, что бригада рабочих, оснащенная соответствующими механизмами и инвентарем, длительное время равномерным потоком выполняет однородный комплекс работ с последовательными переходами по окончании работ с одной захватки на другую.
При назначении границ захваток учитывают следующее:
• объемы каменных работ на каждой захватке по трудоемкости должны быть примерно одинаковыми;
• границы захваток должны, быть увязаны с месторасположением грузоподъемных механизмов;
• продолжительность работы бригады на захватке должна быть кратна рабочей смене или, в крайнем случае, полусмене.
Обычно границы захваток назначаются около пересечений стен или по осям оконных проемов. В качестве захватки рекомендуется принимать типовую повторяющуюся часть здания: в промышленном строительстве — пролет; в жилищном — одну или несколько жилых секций.
В практике жилищного строительства используются одно-, двух-или трехзахватные системы организации работ.
Однозахватная система получила распространение при строительстве небольших односекционных зданий, когда кладка каменных стен на высоту одного яруса заканчивается к концу первой смены. Во вторую смену выполняют вспомогательные и монтажные работы.
Двухзахватная система (наиболее распространенная) применяется при строительстве двух-, грех- и четырехсекционных зданий. По этой системе в то время, когда каменщики ведут кладку яруса на первой захватке, на второй ведутся вспомогательные и монтажные работы.
В следующую смену на первой захватке выполняются вспомогательные и монтажные работы, на второй — каменная кладка и т.д. В такой последовательности ведутся работы по возведению всех этажей здания.
Трехзахватная система применяется при строительстве пяти- и шестисекционных зданий. Этаж разбивается в плане на три примерно равные по трудоемкости захватки. На одной захватке ведутся каменные работы, на второй — вспомогательные (установка подмостей, подача материалов и т.д.), на третьей — монтируются сборные элементы (лестницы, панели перекрытий, перегородки и др.). Вариант графика поточного выполнения каменных работ с поэтажным монтажом сборных элементов при двухзахватной системе приведен на рис. 1.
Запас кирпича на рабочем месте при кладке стен с перекрытий или подмостей принимается из расчета двухчасовой потребности. Растворные ящики на рабочем месте заполняются раствором за 10… 15 мин до начала кладки. В дальнейшем в процессе кладки запас материалов пополняется. Загустевающий раствор при работе перемешивается в растворном ящике электрифицированными лопастными миксерами.
Фронт работ звена (делянка) назначается с учетом выполнения кладки на высоту одного яруса (1,1… 1,2 м) в смену. Размер делянки определяется по формуле
где N — число рабочих в звене; с — продолжительность рабочей смены, ч; q — выполнение нормы, %; V — объем кладки на 1 м стены на высоту яруса, м3; Hвр — норма времени на 1 м3 кладки, чел-ч.
Ориентировочные размеры делянок при кладке несущих стен для звена каменщиков приведены в таблице (рис. 2).
Комплексный процесс каменно-кладочных работ складывается из простых процессов: каменная кладка, устройство подмостей и доставка на рабочее место материалов, монтаж сборных конструкций.
Процесс каменной кладки на этаже выполняется поярусно (два или три яруса на этаж) в следующем порядке:
• выкладываются углы здания, устанавливаются маячные кирпичи;
• устанавливаются порядовки или скобы, натягиваются шнуры-причалки;
• выкладываются версты и заполняется забутка.
Устройство подмостей и доставка на рабочее место материалов осуществляются с помощью кранов. Коэффициент использования кранов по времени (Кв) зависит от уровня организации работ и квалификации исполнителей. При хорошо организованной работе он колеблется в пределах 0,75…0,90:
где Т — расчетная продолжительность работы крана в течение смены, маш.-ч; N — число кранов; с— продолжительность смены, ч.
При строительстве сооружений с несущими каменными стенами высотой до четырех этажей в качестве грузоподъемного оборудования могут быть использованы стреловые краны, но предпочтение, ввиду удобства в работе, чаще отдается башенным кранам.
На рис. 3 приведена выкопировка из строй генплана на строительство трехсекционного кирпичного жилого дома, на которой показаны расположение башенного крана КБ-405, места разгрузки и хранения материалов и полуфабрикатов, подмостей и сборных железобетонных элементов.
В отличие от основного процесса (каменной кладки) и вспомогательного процесса (устройства подмостей и доставки материалов) монтажный процесс по установке перегородок, дверных и оконных блоков, панелей перекрытий, санитарно-технических блоков, лестниц и прочего выполняется не поярусно, а поэтажно.
Весь комплексный процесс может выполняться с различной степенью его расчленения и специализации исполнителей: без поярусной специализации и с поярусной специализацией. В первом случае кладку всех ярусов на всех этажах здания выполняет одна бригада каменщиков. При кладке с поярусной специализацией каменщиков каждый ярус ведет отдельная бригада, переходящая последовательно с одного этажа на другой.
При широко распространенном последовательном методе выполнения работ без поярусной специализации бригад каменщиков (рис. 4, а) достигается непрерывность выполнения кладки, но не всегда удается обеспечить непрерывность монтажа перекрытий и других сборных конструкций.
Этот недостаток устраняется при кладке стен участками (рис. 4, б). На этаже здания намечают участки равной трудоемкости, каждый из которых возводят по одно- или двухзахватной системе на высоту этажа. После окончания кладки одного участка каменщики переходят на другой, а на первом тем временем монтируются внутренние конструкции и междуэтажные перекрытия. Такой способ организации обеспечивает непрерывность монтажных работ при условии равной продолжительности кладочных и монтажных работ.
В тех случаях когда время монтажа захватки составляет один день, а время кладки — три дня, непрерывность всех процессов достигается разбивкой здания на три участка и возведением каждого участка отдельной бригадой. Бригады приступают к работе с интервалом в два дня.
Ступенчатая кладка стен (рис. 4, в) дает возможность непрерывно работать каменщикам и монтажникам при соблюдении того же условия, что и для кладки участками одной бригадой. Недостаток ступенчатой кладки и кладки участками — частый переход каменщиков с яруса на ярус. Кроме того, непрерывно изменяющийся характер продукции, выполняемой каменщиками, нарушает один из принципов поточного производства. Этот недостаток устраняется при организации процесса кладки с поярусной специализацией каменщиков.
При возведении стен этажа таким способом организуют три бригады каменщиков, бригаду плотников для установки и перестановки подмостей и бригаду подсобников (такелажников) для подготовки рабочего места. Монтаж сборных конструкций выполняет бригада монтажников. Бригады каменщиков вступают в работу последовательно (рис. 4, г).
Все бригады работают непрерывно, если число захваток m равно или больше числа ведущих рабочих процессов n, выполняемых одновременно на всех ярусах:
m > n; mmin=n
При параллельной кладке трех ярусов и монтаже перекрытия минимальное число захваток, обеспечивающих равномерную работу всех бригад, mmin = 4. Согласно циклограмме срок кладки стен с устройством перекрытия Т может быть определен по формуле
где k — модуль цикличности; А — число смен в сутки; а — число этажей.
При большом объеме работ (поточном возведении кварталов, поселков) поярусная специализация повышает производительность труда за счет более быстрого освоения технологии производства, так как продукция для каждой бригады остается на всех этажах одинаковой, рабочее место не меняется, сохраняется разделение труда внутри звеньев; сокращает срок проведения работ; упрощает увязку процессов кладки стен и монтажа перекрытий.
Опыт работы с поярусной специализацией на строительстве зданий с несущими кирпичными стенами показал, что выполнение норм кладки может достигать 290 %.
(*) Источник: Г. К. Соколов, А. А. Гончаров. Технология возведения специальных зданий и сооружений
Источник