Технология производства каменных работ

   Каменная  кладка, выполняемая из отдельных  камней, соединенных раствором в  одно целое, должна представлять собой  монолит, в котором уложенные  камни не смещались бы под влиянием действующих на кладку нагрузок. Чтобы  в массиве кладки отдельные камни  не перемещались относительно друг друга, их следует укладывать с соблюдением  определенных условий, называемых правилами  разрезки каменной кладки.

   Правило первое устанавливает максимально  допустимый угол: наклона силы, действующей  на горизонтальный ряд кладки.

   Если  направление действующей силы Р  образует угол α с перпендикуляром  на плоскость постели (рис. ІХ.2,а), то кроме нормальной составляющей силы Р1 = Рсоsα, сжимающей кладку, действует  усилие Р2=Рsinα, стремящееся сдвинуть камень в горизонтальном направлении. Во избежание сдвига верхнего камня  требуется, чтобы сдвигающая сила Р2 была меньше силы трения fРсоsα, (где f —  коэффициент трения), т. е. Рsinα≤Рсоsαf. Тогда tgα≤f=tgφ где φ — угол трения, равный 30...35°. Для обеспечения  необходимого запаса прочности (как  правило, равного 2) угол α допускается  не более половины угла трения, т. е. должен быть меньше 15...17°.

   Правило второе регламентирует расположение вертикальных плоскостей разрезки кладки относительно постели.

   Плоскости вертикальной разрезки (продольные и  поперечные) должны быть взаимно перпендикулярны  и одна из них перпендикулярна  лицевой поверхности кладки, а  другая ей параллельна (рис. ІХ.2,б). Если ряды кладки расчленить системой произвольных плоскостей (рис. IX. 2, в), то в кладке появятся клиновидные камни (камень А), стремящиеся под действием  нагрузки раздвинуть смежные или  угловые (камень Б), камни, легко выпадающие из кладки.

   Правило третье определяет взаимное расположение вертикальных продольных и поперечных швов в смежных рядах кладки.

   Камни вышележащего ряда необходимо укладывать на нижележащий ряд так, чтобы  они перекрывали вертикальные швы  между камнями в продольном и  поперечном направлении, т. е. кладку следует  вести с перевязкой вертикальных швов в смежных рядах (рис. ІХ.2,г). Такая перевязка швов устраняет  опасность расслоения кладки на отдельные  столбики, что может привести к  разрушению кладки под давлением.

   Использование в кладках прочных растворов  на цементном вяжущем позволяет  несколько отступить от этого  правила. В настоящее время допускается  не перевязывать вертикальные продольные швы в пяти смежных рядах или  вертикальные поперечные швы в трех смежных рядах кладки. 
 
 

   СИСТЕМЫ ПЕРЕВЯЗКИ ШВОВ 

   Кладку  из кирпича выполняют сплошной или  облегченной.

   При сплошной кирпичной кладке поперечные размеры столбов и толщину  стен назначают кратными половине или  целому кирпичу (или камню). Поэтому  стены могут быть толщиной в 1/2 кирпича (из одних ложков), 1, 11/2, 2, 21/2, 3 кирпича  и т.д. Вертикальные швы в кладке должны быть толщиной 8...15 мм, а горизонтальные — толщиной 10...15 мм: С учетом толщины  вертикальных продольных швов между  кирпичами, равной в среднем 10 мм, толщина  стен будет составлять соответственно 120, 250, 380, 510, 640 и 770 мм. С учетом толщины  горизонтальных швов в 1 м высоты кладки из кирпича толщиной 65 мм укладывается 13 рядов.

   Правильность  формы и стандартность кирпичей дают возможность устанавливать  определенный порядок их расположения в стене, простенках и столбах. Этот порядок различается расположением  кирпичей в рядах и чередованием горизонтальных рядов, приводящим к  определенной системе перевязки  вертикальных швов. Наиболее распространенными  системами перевязки являются: для  стен и простенков — однорядная и многорядная, для столбов и  простенков шириной до 1 м — трехрядная.

   При однорядной (цепной) системе перевязки  швов кладки каждый ложковый ряд чередуется с тычковым и, следовательно, все  вертикальные поперечные и продольные швы каждого ряда перекрываются  кирпичами или камнями следующего ряда (рис. ІХ.3,а). С фасадной стороны  стены вертикальные поперечные швы  тычкового ряда смещены на 1/4 кирпича  относительно поперечных швов ложкового  ряда и тем самым все кирпичи  связаны между собой в единую цепь.

   Многорядную систему перевязки выполняют  чередованием шести рядов кирпича  — тычкового и пяти ложковых (рис. ІХ.3,б) При такой кладке вертикальные поперечные швы во всех рядах, кроме  тычкового и смежных с ним  ложковых, перекрывают на кирпича. Вертикальные продольные швы в пяти смежных  рядах по вертикали не перекрывают. Перекрывают их только на 6-м ряду тычковыми верстовыми или забуточными  кирпичами. Первый ряд такой кладки укладывают тычками так же, как  и при однорядной кладке, но с  несколько иным расположением двухчетверочных  и четверок кирпичей в углу кладки. Второй ряд укладывают ложковыми  так же, как и при однорядной кладке, а с 3-го по 6-й ряды укладывают одними ложками вдоль стены. Последнее  является преимуществом такой системы  перевязки по отношению к однорядной, так как укладка кирпичей в  забутку ложками проще и при  такой перевязке меньше кирпичей приходится укладывать в верстовые  ряды, а больше в забутку.

   Достоинства многорядной кладки:

   большая жесткость стены в продольном направлении, так как в ложковых рядах смежные поперечные швы  смещены относительно друг друга  на кирпича;

   повышенная  производительность труда каменщиков, так как они выполняют однотипные операции на высоте нескольких рядов, не меняя приемов кладки и системы  перевязки швов (при двухрядной кладке каменщик меняет приемы укладки кирпича  через ряд, чередуя ложковые и  тычковые ряды);

   меньшая трудоемкость вследствие укладки каменщиком низкой квалификации в забутку до 40% общего количества потребляемого  кирпича — при двухрядной кладке в забутку укладывают около 25% кирпича;

   повышенные  теплоизоляционные свойства кладки, так как на высоте нескольких рядов  вертикальные продольные швы не заполняются  раствором, остаются пустыми и выполняют  теплозащитные функции.

   Недостатки  многорядной кладки:

   снижение  несущей способности кладки на 6% по сравнению с двухрядной;

   усложнение  производства работ при отрицательной  температуре окружающей среды. Обусловливается  это тем, что замерзание раствора в продольных вертикальных швах может  вызвать выпучивание наружных или  внутренних верст толщиной в 1/2 кирпича, которые не имеют перевязки на высоте пяти рядов (при шестирядной  кладке).

   Трехрядная  система перевязки является разновидностью многорядной кладки. Выполняют ее чередованием трех рядов ложковых и  тычкового, допуская в трех смежных  рядах совпадение вертикальных швов, перевязываемых кирпичами 4-го ряда (рис. IX. 3,в).

   В многорядной кладке тычковыми рядами связывают версты с забуткой. Поэтому  их выполняют только из целых кирпичей и обязательно укладывают в первом и последнем рядах выкладываемых  конструкций. Тычковые ряды из целого кирпича укладывают на уровне обрезов  стен и столбов, в выступающих  рядах кладки (карнизах, поясках  и т. п.), под балками, прогонами, плитами  перекрытия балконными и карнизными плитами, мауэрлатами и т. п. Целый  отборный кирпич используют также при  возведении столбов и простенков шириной 21/2 кирпича и менее.

   Кладка  перемычек. Проемы в стенах перекрывают  по уходу кладки перемычками. Перемычки  различных конструкций, перекрывающие  оконные, дверные и другие проемы, являются не только несущим элементом  воспринимающим вертикальные нагрузки, но и архитектурной частью зданий и сооружений.

   Несущие перемычки помимо массы расположенных  над ними участков кладки воспринимают нагрузку от перекрытий, опирающихся  на эти участки кладки.

   В многоэтажном гражданском и промышленном строительстве проемы перекрывают, как правило, сборными железобетонными  перемычками из брусков и плит. В малоэтажных зданиях можно  устраивать перемычки из кирпича  — рядовые, клинчатые, лучковые и  арочные. Проемы пролетом до 2 м перекрывают  рядовыми, клинчатыми и лучковыми  перемычками, до 4 м — арочными.

   Рядовые перемычки (рис. IХ.4,а) представляют собой  обычную однорядовую кладку из отборного  целого кирпича, продолженную в простенки  на расстояние не менее 25 см от бокового откоса проема. Высота кладки перемычки  — не менее ширины проема, но не менее 4 рядов кирпичей. Под нижний ряд  кирпичей укладывают в слой раствора стальную арматуру из расчета по одному стержню сечением 20 мм2 на каждую 1/2 кирпича толщины стены.

   Для лучшего заанкеривания концы  арматурных стержней загибают и заводят  в кладку простенков не менее чем  на 25 см.

    Клинчатые, лучковые и арочные перемычки (рис. IХ.4, б—г) выкладывают по опалубке соответствующей  формы. Образование клиньев достигают  применением специального клинообразного (лекального) или тесаного кирпича  при одинаковой толщине шва либо за счет клинообразных радиальных швов, имеющих утолщение кверху до 25 мм и сужение книзу до 5 мм. Такие  перемычки выкладывают от пят  к середине. В центральный замковый ряд кирпич должен туго входить и  плотно заклинивать перемычку. 

   Армирование кадки. С целью повышения несущей  способности каменных конструкций  кладку армируют путем укладки металлических  сеток в горизонтальные швы. При  этом толщина швов должна быть не менее  чем на 4 мм больше суммы диаметров  пересекающейся арматуры.

   Для армирования кирпичной кладки, как  правило, используют сварные или  вязаные сетки с прямоугольным  или зигзагообразным расположением  проволок (рис. IХ.5,а). В сетках с прямоугольным  расположением проволок диаметр  их не должен превышать 4 мм, так как проволоки накладывают друг на друга и увеличение диаметра их приведет к увеличению толщины шва, что вызовет снижение несущей способности кладки. При зигзагообразном расположении проволок диаметр их должен быть не более 8 мм. 

   Расстояние  между проволоками в сетках устанавливают  в проекте, но, как правило, оно  находится в пределах 30...120 мм. По высоте столбов и простенков сетки  укладывают в соответствии с растягивающими усилиями в кладке, но не реже чем  через 5 рядов кладки.  

   Сетки с прямоугольным расположением  проволок устанавливают по одной, а  сетки с зигзагообразным расположением  — с тем же интервалом, но попарно  в двух смежных рядах с перпендикулярным расположением проволок (рис. IХ.5,б). Для облегчения контроля укладки  сеток их размещают таким образом, чтобы концы отдельных проволок выступали на 2...3 мм на одну из внутренних поверхностей выложенной конструкции.

   При возведении конструкций, воспринимающих растягивающие усилия от изгиба, внецентренного сжатая, динамическое воздействие, используют продольное армирование. Диаметр и  число стержней устанавливают расчетом. Соединяют стержни сваркой, внахлестку без сварки или с помощью вязальной  проволоки.

   Кладка  стен с облицовкой кирпичом. Наружные поверхности каменных стен с целью  предохранения их от воздействия  агрессивной окружающей среды и  придания большей архитектурной  выразительности облицовывают лицевым  кирпичом, керамическими и бетонными  плитами. Для облицовки применяют, как правило, лицевой кирпич с  глазурованной или рельефной  поверхностью, кирпич из цветных глин и с различными цветовыми оттенками.

   Облицовку кирпичом выполняют в процессе возведения стены путем укладки лицевого кирпича в наружную верстку (рис. IХ.6). Для снижения стоимости кладки целесообразно использовать многорядную  систему перевязки швов, так как  при двухрядной системе на 1 м2 поверхности  стены расходуется 80 лицевых кирпичей, а при многорядной — 64.

   Кладка  из керамических, бетонных и природных  камней правильной формы. Стены, простенки  и столбы из керамических камней с  поперечными щелевыми пустотами  кладут по однорядной системе перевязки (рис. IХ.7). Камни укладывают пустотами  вверх на растворах с подвижностью, исключающей затекание в пустоты  растворной смеси. Горизонтальные и  поперечные швы выполняют такими же, как и при кирпичной кладке. При кладке из бетонных и природных  камней допускается многорядная  система перевязки, но с укладкой поперечных тычковых рядов не реже чем в каждом третьем ряду.