Виды армирования каменной кладки

Виды армирования каменной кладки.

Поперечное сетчатое армирование в горизонтальных швах кладки препятствует развитию в ней поперечных деформаций и тем самым увеличивает ее прочность в 2-2,5 раза. Сетчатое армирование наиболее эффективно для кладок из кирпича всех видов и керамических камней с щелевидными пустотами при высоте ряда не более 150 мм. Прямоугольные сетки укладываются не реже, чем через 5 рядов кладки или через 400 мм. Сетки «зигзаг» укладываются в двух смежных рядах в перпендикулярном направлении.

Сетчатое армирование не допускается в помещениях с влажным и мокрым режимом. Сетчатое армирование применяется только при отношениях λ_h = l_o / h ≤ 15 или гибкостях λ_i = l_o / i ≤ 53, а также при эксцентриситетах, не выходящих за пределы ядра сечения (для прямоугольных элементов l_o ≤ 0,17×h).

Элементы каменной кладки

Кирпичи и камни правильной формы ограничены шестью гранями. Нижнюю и верхнюю называют постелями, две боковые большего размера — ложками, две боковые меньшего размера – тычками.

– Постели – поверхности камней, воспринимающие и передающие усилия на нижележащие слои кладки.

– Ложок — камень, уложенный длинной стороной вдоль стены.

– Тычок — камень, уложенный короткой стороной вдоль стены.

– Швы – пространство между камнями в продольном и поперечном направлениях, заполненное раствором.

– Версты – наружные ряды кирпича при кладке.

Существуют наружная и внутренняя верста, заполнение между верстами — забутка.

– Ложковый ряд – способ укладки, когда наружная верста состоит из ложков.

– Тычковый ряд – наружная верста укладывается из тычков.

Элементы кирпичной кладки:

а – кирпич; б – камень: в – кирпичная кладка; 1 – тычок; 2 – постель; 3 – ложок; 4 – наружная верста; 5 – внутренняя верста; 6 – забутка; 7 – ложковый ряд: 8 – тычковый ряд; 9 – горизонтальный шов (растворная постель); 10 – вертикальный продольный шов; 11- вертикальный поперечный шов; 12 – наружная верста кладки

Существуют целый камень, половинка, трехчетвертка и четвертка.

Кладку называют впустошовку, если наружные швы на глубину 1. 1.5 см не заполняют раствором, что приводит к лучшей связи кладки и раствора при последующем оштукатуривании.

Кладку называют под расшивку, если наружная стена будет иметь естественный вид и швы кладки заполняют полностью, придавая им различную форму — выпуклую, вогнутую, треугольную, прямоугольную и др.

Вподрезку называют кладку, если раствор заполняет швы заподлицо с наружной поверхности стены.

Виды каменной кладки

Существуют разные виды каменной кладки с применением известкового раствора, но, как я уже упоминал, два главных вида кладки — это «сухая» кладка и составная.

Сухая кладка

Каменная кладка «сухие ряды» не имеет видимых растворных соединений. По виду она напоминает сухую кладку «без строительного раствора». Различие между кладкой «сухие ряды» и составной кладкой имеет больше отношения к эстетике, нежели к структуральным особенностям. Правильно выполненные кладки обоих видов одинаково прочны.

Кладка «сухие ряды» выглядит более органично и естественно, чем составная, особенно когда обработка стамеской и прочие манипуляции с поверхностью камня сведены к минимуму. Вероятно из-за того, что я живу в сельской, гористой местности, мои клиенты в целом предпочитают кладку «сухие ряды». Чтобы усилить сельский вид этой кладки, я до минимума ограничиваю подравнивание поверхности камня, оставляю на виду природные, обточенные временем и непогодой края и наношу смесь как можно глубже. Иногда я варьирую облицовку кладки «сухие ряды» от 8 см глубиной, что позволяет создавать неровные, по виду старинные дымоходные трубы. Кладка «сухие ряды» применяется очень широко. Кладка этого вида прекрасно подходит дія облицовки несущих стен, камина, колонн, а также внутренних и свободно стоящих стен.

Составная кладка

Когда я думаю о моих любимых каменных строениях, которые простояли сотни лет, то передо мной возникают образы средневековых замков и каменных церквей в Европе, а также деревенские каменные домики во Франции. Однако составную кладку также можно успешно использовать при создании современных сооружений, и неважно, будет ли это фундамент современного дома или камин. Квадратный тесаный камень с составным соединением прекрасно будет выглядеть и в современном городе.

Заметные растворные соединения (стыки) играют и функциональную, и эстетическую роль. При выполнении составной кладки вы должны сохранять толщину стыков постоянной, обычно это стыки толщиной 1,5 см между каждым камнем, и в вертикальном, и в горизонтальном направлении.

Соединение толщиной 2,5 см вполне приемлемо, если вы пользуетесь большими камнями, по в целом старайтесь делать стыки как можно меньше и следите, чтобы ширина их была постоянной.
Вам также понадобится обратить особое внимание на способ, каким вы завершаете соединения. Прежде чем они высохнут, загладьте их специальным заостренным мастерком или любым предназначенным для этого инструментом, Это придаст им единообразный вид. Если имеются карманы или кусочки обломов в соединениях, заделайте эти места свежим раствором, прежде чем прежний раствор высохнет. Не удаляйте раствор, если он слишком влажный, чтобы не испачкать поверхность камня.

Если в качестве материала избраны тонкие горизонтальные камни, то лучше отказаться от составной кладки. Слишком большое количество стыков нарушит эстетику постройки. Также и процесс цементирования забирает больше времени, и он утомительнее, если накладывать раствор между такими камнями. Лучший материал для составной кладки — тесаный камень, одинаковый по цвету Когда камни с гладкой поверхностью одного цвета, соединены «всухую», то у вас пропадет впечатление натуральной формы камней. Слегка отличающийся по цвету, цементный раствор подчеркнет рельеф каждого камня. В этом случае соединения составной кладки подчеркнут камни, а не отвлекут от них внимание.

Образцы

Когда мы говорим об образцах каменной кладки, мы говорим о порядке, в котором укладываются камни. Вы можете класть камни (особенно тесаный камень правильной формы) по разным образцам и схемам. Такой подход придает каменной кладке традиционный вид. Отталкиваясь от формы и цвета камней, принимайте решение, как именно следует их класть. В художественном дизайне последовательность кладки называется «ритмом», который, несомненно, оказывает влияние на внешний вид вашего сооружения.

Ломаный рисунок

Лучший способ описать ломаный рисунок — это представить себе, что вы берете выложенный камнем-плитняком внутренний дворик (патио) и приставляете его вертикально к стене. Камни не имеют строго выраженного рисунка. Ломаный рисунок не обязательно сокращает количество труда, затраченного на обработку стамеской, который вы приложите к каждому камню. Создание ломаного рисунка может потребовать даже больше трудозатрат, особенно если вы сведете до минимума число клиньев, которые вставляете в каменную кладку, и поэтому я настоятельно рекомендую по возможности сокращать число затычек и клиньев.

Когда вы покупаете камень для ломаного рисунка, поищите полевые камни с большими и неправильными поверхностями. Поскольку вам придется обрабатывать зубилом много камней, чтобы подогнать их, а после собирать камни как гигантский пазл, старайтесь покупать песчаник или известняк, которые легче резать. С гранитом и другими прочными камнями работать трудно.

И составную кладку, и кладку «сухие ряды» можно использовать при создании ломаного рисунка. Между тем, можно использовать составную кладку, чтобы не тратить много времени на обработку камней зубилом.

Горизонтальный каменный рисунок

Горизонтальный каменный рисунок состоит из плоских горизонтальных камней. Рекомендуем делать кладку «сухие ряды» именно по такому образцу. Легче накладывать камни, и не придется нудно обкладывать каждый камень слоем раствора. Очень важно, создавая такой рисунок, следить за уровнем поверхности кладки. Если какой-то камень выбивается из общею ряда, немного подровняйте его.

Плоские горизонтальные камни найти обычно легко. Покупайте известняк или песчаник, если в вашем сооружении будет много углов. Если нет ,то подойдет любой вид плоского камня. Этот рисунок прекрасно смотрится на маленьких сооружениях, таких как облицованные сгены, камины или ступеньки.

Читать еще: Особенности подбора мебели для ресторанов, кафе, баров

Горизонтальные камни с перемежающимися булыжниками

Этот рисунок состоит из плоских горизонтальных камней с изредка встречающимися булыжниками. Смесь из 80 % горизонтальных камней и 20 % булыжников. Это подходит и для составного вида кладки и для кладки «сухие ряды».

Поскольку приходится основательно обрабатывать камни, чтобы подогнать и разместить их между большими булыжниками, рекомендуем выбрать в качестве материала мягкий камень, например, песчаник или известняк. Камни с утлом в 90° или слегка тупыми углами намного легче поддаются обработке. Избегайте причудливой формы треугольных и круглых камней, так как с ними трудно работать, а само каменное сооружение будет выглядеть неряшливым.

Образцы для горизонтальных поверхностей

Рисунок для патио, выложенного камнем-плитняком, или дорожки — ломаный рисунок. Но можно воспользоваться разрезанным камнем-плитняком и создать строгий рисунок. Однако такой рисунок имеет слишком нарочитый вид и напоминает кафель, который лучше видеть в ванных или в качестве рабочей поверхности прилавков.

Растворы для каменной кладки

Растворы, применяемые для устройства каменных конструкций, называют кладочными. Растворы связывают отдельные камни в единый монолит, с их помощью выравнивают постели камней, в результате чего обеспечивается равномерная передача действующего усилия от одного камня другому; раствор заполняет промежутки между камнями и препятствует проникновению в кладку воздуха и воды. Таким образом, растворы обеспечивают равномерную передачу усилий, предохраняют кладку от продувания, проникновения воды, повышают морозостойкость зданий.

Классификация растворов по виду заполнителей:

– тяжелые или холодные – растворы на кварцевом или естественном песке из плотных горных пород с плотностью более 1500 кг/м 3 ;

– легкие или теплые – растворы на шлаковом, пемзовом или туфовом песке, золе ТЭЦ, доменных гранулированных или топливных шлаках с плотностью менее 1500 кг/м 3 .

Размер зерен песка для всех видов раствора не должен превышать 2,5 мм, подвижность раствора для каменной кладки – 9. 13 см. Широко используют пластифицирующие добавки: органические – сульфитный щелок и мылонафт и неорганические – известь и глина.

Классификация растворов по типу вяжущего:

– цементные растворы — применяют для конструкций ниже поверхности земли, в сильно загруженных столбах, простенках, в армированной кладке. Состав от 1: 2,5 до 1: 6, марки раствора от 100 до 300.
Минимальный расход цемента на 1 м 3 песка – для подземной части
зданий не менее 75 кг, для надземной части – 125 кг. Портландцемент
и шлакопортландцемент применяют только в растворах высоких марок для ответственных конструкций, в армированной кладке, в кладке подземных конструкций, в грунтах, насыщенных водой, или при зимних кладках, выполняемых методом замораживания;

– известковые растворы используют в сухих местах и при небольшой нагрузке. Они обладают большой подвижностью, пластичностью, обеспечивают наибольшую производительность труда. Применяют составы от 1: 4 до 1: 8 и марки 4, 10 и 25;

– смешанные или сложные растворы — цементно-известковые и цементно-глиняные состава от 1: 0,1: 3 до 1: 2: 15, марки растворов 10, 25, 50, 75 и 100. Такие растворы применяют для кладки большинства строительных конструкций. Второе вяжущее отодвигает начало схватывания, улучшает удобоукладываемость и пластичность, но значительно снижает прочность раствора. В объемной дозировке смешанных растворов первая цифра обозначает расход цемента, вторая – известкового или глиняного теста, третья — песка.

Скорость нарастания прочности раствора зависит от свойств вяжущих и условий твердения. При температуре 15°С прочность простого раствора будет нарастать следующим образом: через 3 сут – 25% марочной прочности, через 7 сут – 50%, через 14 сут – 75% и через 28 сут – 100%. С повышением температуры твердеющего раствора его прочность нарастает быстрее, при понижении – медленнее.

Удобоукладываемость приготовленного раствора зависит от степени его подвижности и водоудерживающей способности, предохраняющей раствор от расслоения – быстрого отделения воды и оседания песка. Степень подвижности растворов определяют в зависимости от погружения в него стандартного конуса массой 0,3 кг.

Растворы для каменной кладки должны быть не только прочными, но и пластичными, т. е. они должны позволять укладывать их в кладке тонким однородным слоем. Такой удобоукладываемый раствор хорошо заполняет все неровности основания и равномерно сцепляется со всей его поверхностью. Кроме этого такой удобный в работе раствор способствует повышению производительности труда каменщиков и улучшению качества кладки.

Водоудерживающая способность раствора, препятствующая отделению воды и оседанию осадка, особенно важна при укладке раствора на пористые основания и для предохранения раствора от расслаивания при его транспортировании на большие расстояния, при подаче к месту работ по трубопроводам. Обычно водоудерживающую способность раствора повышают путем введения поверхностно-активных органических добавок или тонкодисперсных минеральных веществ (извести, глины).

Продольное армирование.

Продольное армирование применяют:

во внецентренно сжатых элементах с большими эксцентриситетами, выходящими за пределы ядра сечения, в которых армирование поперечными сетками неэффективно;
в центрально и внецентренно сжатых элементах с небольшими эксцентриситетами при отношениях λ_h = l_o / h > 15или гибкостях λ_i = l_o / i > 53 ;
в сжатых элементах при воздействии вибрационных и сейсмических нагрузок;
в изгибаемых элементах (перемычках, стенах);

Продольное армирование используется для:

повышения прочности кладки;
повышения устойчивости отдельных конструкций и здания в целом;
увеличения сопротивляемости кладки растягивающим усилиям при внецентренном сжатии и изгибе;
увеличения сопротивляемости вибрационным и сейсмическим воздействиям;
обеспечения монолитности всего сооружения.

Для продольного армирования используются арматурные стали А240-А400 и хомуты из стали А240, В500. Арматурные каркасы продольного армирования обычно делаются вязанными, поскольку при возведении кладки приходится сдвигать хомуты.

Продольная арматура может быть установлена внутри кладки и снаружи в пазах:

Типы армированных элементов: а — с железобетонной обоймой; б – с продольным армированием;

в – комплексные конструкции. (1 – кладка, 2 – бетон, 3 – продольные стержни, 4 – хомуты.)

Раствор для кладки должен быть маркой не менее 25, в открытых и подземных конструкциях не ниже 50. Защитный слой продольной арматуры в столбах и балках – 20 мм, стенах 10 мм для закрытых помещений и, соответственно, — 25 мм и 15 мм на открытом воздухе, 30 мм и 20 мм в фундаментах и резервуарах. Для хомутов толщина защитного слоя не менее 10 мм.

Толщина швов, в которых размещаются арматурные стержни должна превышать диаметр стержня не менее, чем на 4 мм.

Внутреннее армирование применяется в столбах с меньшей стороной сечения не менее 640 мм (2.5 кирпича) при воздействии агрессивной среды или высокой температуры.

Диаметр продольной арматуры в этом случае принимается не менее d = 8 мм, а хомуты 3-8 мм с шагом не более 20 d при внутреннем расположении арматуры и не более 15d при наружном расположении. Хомуты располагаются в горизонтальных швах кладки.

Минимальный процент армирования в столбах и простенках принимается:

Для продольной сжатой арматуры µ_min = 0.1%;
Для продольной растянутой µ_min = 0.05%;