Каменная кладка

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Каменщик за работой
Тонкая кирпичная кладка из клинкера

Каменная кладка — строительная конструкция, состоящая из блоков или камней, уложенных в определённом порядке[⇨] и почти всегда связанных строительным раствором, клеевым составом или пастой[~ 1] может содержать металлические изделия в виде отдельных арматурных стержней или соединённых вместе в вертикальные (сердечники) и/или горизонтальные (пояса) сетки, уложенные в слой бетона для повышения прочности[1][~ 2]. Специалист по устройству каменной кладки называется каменщиком[2].

Содержание

Функции и применение[править | править код]

Каменная кладка может выполнять функции опоры, ограждение, теплоизоляционные, звукоизоляционные, эстетические (фасады).

Каменная кладка применяется в кладках внутренних и наружных стен зданий и сооружений, отдельно стоящих подпорных стен высотой до 4,0 метров, стен подвалов, фундаментов, печей и наружного дымохода[3][~ 3]; также при футеровке стальных и железобетонных промышленных печей для изоляции несущих строительных конструкций от высоких температур.

Терминология[править | править код]

  • Верста — верхний ряд наружной (фасадной) стороны кладки, находится на противоположной стороне от каменщика; внутренний — на стороне каменщика.
  • Забутка (забутовка) — пространство между наружной и внутренней верстой[~ 4].
  • Борозда — создаётся для скрытой проводки коммуникаций (трубопроводов, электропроводов и т. д.), после монтажа которых заделывается заподлицо с плоскостью стены[~ 4].
  • Шов — пространство между кирпичами по вертикали и горизонтали.
  • Штраба — участок, выкладываемый перед перерывом в работе; бывают убежные, наклонные и вертикальные штрабы[~ 4].
  • Простенок — кладка между двумя проёмами (окнами, дверьми)[~ 4].
  • Архитектурные элементы
    • Уступ — вид кладки, при которой часть стены смещена по вертикали по отношению ко всей стене[~ 4].
    • Напуск — вид кладки, при которой верхний ряд выступает над нижним по лицевой стороне стены, который не превышает одной третьей длины кирпича[~ 4].
    • Поясок (или тяга) — напуск нескольких рядов кладки[~ 4].
    • Обрез — вид кладки при которой верхний ряд по отношению к нижнему сдвигается вовнутрь по отношению к лицевой стороне стены; при этом, ряд кладки, к которому примыкает первый ряд обреза, кладётся ложком[~ 4].
    • Пилястра — выступающая часть в стене в виде столба, которая при кладке перевязывается с самой стеной[~ 4].
    • Карниз — горизонтальный выступ верхней части фасада[~ 4].
    • Ниша — углубление в кладке стены, кратное половине кирпича для устройства встроенных шкафов, электрических или отопительных приборов и т. д.[~ 4].
    • Четверть — выпуск из кладки наружной ложковой версты на длину четвертки с укладкой четвертки в тычковых верстах; выполняется для устройства дверных проёмов[~ 4].
  • Ложковый ряд — ряд кладки, при которой кирпич кладётся ложковой стороной кирпича наружу по отношению к наружной стороне стены[~ 4].
  • Тычковый ряд — ряд кладки по аналогии с ложковым, но наружу обращена тычковая сторона кирпича[~ 5][~ 4].
  • Перемычка — конструктивный элемент балочного или арочного типа для перекрытия проёма в стене и восприятия нагрузки от расположенных выше конструкций[~ 1].

Шириной кирпичной кладки стен называется толщина стен, которая измеряется в длинах кирпича с учётом толщины вертикальных швов: 1 кирпич = 250 мм; 1,5 = 380 мм; 2 = 510 мм; 2,5 = 640 мм[~ 6].

Классификация кладки[править | править код]

Каменную кладку классифицируют на следующие виды.

По типу работы конструкции
По типу выполнения конструкции
  • Сплошная — несущая или самонесущая монолитная конструкция из камней, связанных строительным раствором.
  • Облечённая (эффективная) — кладка с заполнением внутреннего пространства стены (забутовки) лёгким бетоном или теплоизолятором. Обычно применяется на малоэтажных зданиях или на последних этажах многоэтажных зданий[~ 7][4].
  • Декоративная
По количеству слоёв[~ 1]
  • Двухслойная — строительная конструкция, которая состоит из основного и лицевого слоёв кладки, соединённых между собой арматурными сетками, связями или прокладными рядами.
  • Многослойная
    • трёхслойная — конструкция, состоящая из двух наружных слоёв кладки и внутреннего слоя из теплоизоляционных материалов, соединённых гибкими связями.

Виды каменной кладки[править | править код]

Кладка из камней правильной формы[править | править код]

Свойства кладки зависят от применяемых строительных материалов: глина, бетон, песок, волокнистые растительные материалы (см. Саман) и специальные добавки.

Кирпичная кладка[править | править код]

Основная статья: Кирпичная кладка

Строительная конструкция, состоящая из кирпичей, уложенных определённым образом[⇨] и обычно закреплённых между собой строительным раствором[~ 8].

Кладка из глиняного пустотелого или пористо-пустотелого камня

Свойства, малая теплопроводность позволяет уменьшить толщину стены на 20—25 % и снизить массу на 20—30 % по сравнению с кладкой из полнотелого кирпича. Применяют для строительства стен, столбов, дымовых труб, арок, сводов и т. п[~ 9].

Кладка из силикатных камней

Свойства по сравнению с легкобетонными камнями имеют болею теплопроводность, плотность, прочность. долговечность. Применяют в постройке внутренних и наружных стен[~ 9].

Кладка из керамических кирпичей[править | править код]

Кладка из керамического полнотелых камней

Свойства, хорошая сопротивляемость влаге, высокая прочность, морозостойкость, небольшая плотность. Применяют для строительства стен, столбов, дымовых труб, арок, сводов и т. п. при устройстве фундаментов и различных подземных сооружений[~ 9].

Кладка из керамических пустотелых камней

Свойства, высокая теплоизоляция позволяет снизить толщину стены. Применяют для строительства наружных стен отапливаемых зданий, перегородки[~ 9].

Кладка из бетонных камней (блоков)[править | править код]

Бетонные кладочные блоки в подвальной стене перед засыпкой
Строительство дома из бетонных блоков

Кладка камней, изготовленных на тяжёлом бетоне, применяется в строительстве фундамента, стен подвалов и других подземных конструкций[~ 9].

Кладка из пустотелых и легкобетонных камней, используется при возведении стен зданий, перегородок. Свойства хорошая теплоизоляция, влагоёмкость из-за которой небольшая морозостойкость. Фасады наружных стен штукатурят, для предотвращения быстрого разрушения. Камни из бетона низких марок используют только для возведения конструкций внутри здания[~ 9].

Кладка из природных камней и блоков[править | править код]

Кладка из природных обработанных камней мягких пород, например пористый туф, ракушечник. Имеет высокую прочность и сопротивляемость внешним воздействиям. Обладает хорошими декоративными качествами. Применяют для строительства наружных и внутренних стен зданий.

Кладку из обработанных природных камней твёрдых пород, можно строить опоры, устои мостов путепроводов, подпорные стенки. Из-за высокой стоимости и трудоёмкости обработки этот вид кладки в основном применяется как облицовка, например в набережных[~ 9].

Бутовая кладка[править | править код]

Бутовая кладка состоит из природного камня неправильной формы с двумя примерно параллельными плоскостями. Вес камней обычно не превышает 30 кг, максимальный вес 45—50 кг, камни большего размера обычно раскалывают. Камни для кладки подбирают и располагают специальным образом для попеременной укладки камня каждый ряд, высоты ряда от 20—25 см. Не допускается соприкосновение камней[~ 10].

Способы кладки

Кладка под лопатку — выполняется горизонтальными рядами толщиной 25 см. Камни первого ряда укладываются на основание и утрамбовывают. В первом ряду сначала заполняется пространство между камнями щебнем, после чего заливается раствор. В последующих рядах камни заливаются жидким раствором в который помещают щебень. Горизонтальные ряды кладки укладывают на раствор толщиной 3-4 см. Для ровных стен кладки может применяться опалубка, в этом случае не обязательно подбирать камни с плоскостями. Виброуплотнение повышает прочность кладки под лопатку на 20-25 %[~ 11].

Под скобу разновидность способа под лопатку. Используется при возведении простенков и столбов, выполняется из камней одинаковой высоты, подбираемых с помощью шаблона[~ 11].

Кладка под залив — выполняется горизонтальными рядами толщиной 25-20 см. Отсутствует подбор камня. Выполняется в опалубке, кроме случаев возведения в траншее высотой до 1,25 м при плотном грунте. Камни первого ряда укладываются на основание и утрамбовывают. В ряду сначала заполняется пространство между камнями щебнем, после чего заливается раствор. Фундамент из кладки под залив допускается только для зданий до 10 м при непросадочных грунтах[~ 11].

Применяется в строительстве фундамента, подвальных и подпорных стен. Обладает большой теплопроводностью. Применяется однорядная система перевязки, для неё камни специально подбираются и размещаются.

Бутобетонная кладка[править | править код]

Бутобетонная кладка состоит из слоёв бетонной смеси и бута, который составляет почти половину от объёма кладки[~ 12]. Размер камней такой же как и в бутовой кладке, поперечный размер камня не должен превышать ⅓ от ширины возводимой конструкции[~ 10].

Технология

Бетонная смесь должна иметь подвижность равную 5—7 см осадки по конусу Абрамса, частицы наполнителя не должны превышать 3 см[~ 10].

Замораживание бутобетонной кладки допускается после набора 50 % прочности от проектной при этом не менее 7,5 МПа[~ 13].

Облицовочная и лицевая кладка[править | править код]

Облицовочная кладка[править | править код]

Облицовочная кладка служит для защиты несущих конструкций здания от погодных воздействий, а также выполняет эстетическую функцию.

Работы могут выполняться во время или после постройки основной стены. Поверхность каменной кладки облицовывается керамической плиткой или облицовочными материалами (кирпич, камень и др.). Чаще всего используют многорядную систему перевязки, перевязка может происходить после пяти рядов[5]. Отклонения облицовочных поверхностей от вертикали, не должны превышать 10 мм на этаж и 30 мм на все здание для стен из кирпича, бетонных и других камней правильной формы[~ 14].

Футеровка

Вид облицовки при котором конструкцию покрывают защитным, материалом.

Смешанная кладка[править | править код]

Смешанная кладка толщиной 300 мм (2 кирпича) по однорядной (цепной) системе перевязки (на углу из бетонных блоков, слева от кирпичей)

Смешанная кладка совмещает в себе два различных материала. В ней должна быть обеспечена надёжная перевязка между наружной и внутренней верстой в среднем через каждые 4-6 рядов. Не полномерные кирпичи применяют только в малоэтажных зданиях[~ 15].

Для соединения кирпичной кладки используют металлические скобы или перевязку не реже 8 рядов. Для соблюдения перевязки кладки с использованием бетонных блоков, горизонтальные швы между кирпичами выполняют средней толщиной 10 мм[~ 16].

Лицевая кладка[править | править код]

Лицевая кладка состоит из керамических или силикатных кирпичей с обработкой швов. Для внешней поверхности кладки используют камни с правильными краями и углами. Материал для неё, может совпадать с внутренний кладкой, или отличатся, быть специальным, имеющим окраску, гладкую или фактурную поверхность. Лицевая кладка может быть покрыта штукатуркой или другими облицовочными материалами.

Лицевая кладка производится после или вовремя возведения основной стены. Применяется перевязка по многорядной системе[~ 17].

Декоративная кладка[править | править код]

Декоративная кладка — разновидность лицевой кладки с оформлением или рисунками. Для создания рисунка применяться разный по цвету и размеру кирпич, рельефная и узорчатая кладки, и разные способы обработки швов.

Применяется в строительстве фасадов и их элементах цоколя, простенков, фриз, портала[~ 18][6].

Рельефная кладка

Рельефная кладка — вид декоративной кладки в которой кирпичи, располагаясь особым образом, составляют рисунок.

Конструкции из каменной кладки[править | править код]

Стена[править | править код]

Основная статья: Каменная стена[en], Городские стены
Изогнутая зигзагообразная стена в Брэмфилде[en]

Изогнутая зигзагообразная стена[править | править код]

Основная статья: Изогнутая зигзагообразная стена[en]; Сойер Пойнт Парк и Бухта Йейтмана[en]

Изогнутая зигзагообразная стена, также известная как кринкум крэнкум (англ. crinkum crankum), серпантин (от англ. serpentine — «змея»), ленточная или волнистая стена (англ. ribbon или англ. wavy wall), является необычным типом садовой стены. Такой способ изготовления конструкций аналогичен гофрированию металлических или картонных листов для их усиления.

Этот вид стены позволяет экономить на кирпичах, несмотря на её извилистую и более протяжённую конфигурацию, потому что может быть сделан очень тонким — только в один кирпич. Если такую тонкую стену сделать по прямой линии без опор, то она бы опрокинулась. Чередующиеся выпуклые и вогнутые изгибы в стене обеспечивают устойчивость и помогают ей противостоять боковому давлению грунта.

Томас Джефферсон включил так называемые змеиные стены в архитектуру Университета Вирджинии, которую он адаптировал в устоявшийся английский стиль конструкций. По обе стороны от его знаменитой ротонды и по всей длине газона находятся 10 павильонов, каждый со своим собственным огороженным садом, разделённым перегибами стен. Университетский документ в его собственной руке показывает, как он рассчитал экономию и объединил эстетику с полезностью.

Габион[править | править код]

Габионные селезащитные стены вдоль реки

Габион — это корзины (сетки), обычно из оцинкованной стали, заполненные камнями среднего размера, которые действуют как единое целое и уложены так, чтобы сформировать облицовку или подпорную стену. Их преимущество состоит в том, что они хорошо дренированы и гибки, а также устойчивы к паводкам, потоку воды сверху, морозу и почве. Их срок использования составляет лишь то время, пока цела проволока, из которой они состоят, и, если она используется в суровых климатических условиях (например, на берегу в среде с солёной или кислой водой), должна быть изготовлена с соответствующей антикоррозийной защитой (покрытием)[~ 19].

Большинство современных габионов прямоугольные, раньше они были часто цилиндрическими плетёными корзинами, открытыми с обоих концов, которые обычно использовались для временного, часто военного строительства.

Опоры зданий и сооружений[править | править код]

Основная статья: Опора
Мост Ричмонда, недалеко от Ричмонда, старейший мост в Тасмании, Австралия

Каменные опоры зданий и сооружений являлись наиболее распространёнными в мостостроении[7], возведении гидротехнических сооружений (плотин, водосбросов и т. п.), памятников (например, обелисков; см. Монумент Вашингтону) и прочих сооружений и часто применялись до XXI века в виду доступности материала и менее технологичного его использования. С увеличением габаритов сооружений и, как следствие, нагрузок на основание строения, современные опоры чаще сооружаются более рациональными по материалоёмкости и прочности — железобетонными или стальными.

История[править | править код]

Кладка без использования раствора[править | править код]

Полигональная кладка[править | править код]

Основная статья: Полигональная кладка

Тип кладки, выполненный из притёсанных друг к другу многоугольных камней, состыкованных под произвольными углами. Полигональная кладка относятся к системно-культурным кладкам.

Разделяется на монолитную (используются камни одной горной породы), полилитную (разные горные породы, либо камни одной породы, но разных расцветок) и декоративную (комбинированную).

Этот тип кладки широко применялся в прошлом, начиная с глубокой древности, что позволяло значительно сократить объём работ, так как не требовало подгонки каждого камня под определённые размеры, а давало возможность использовать их естественную форму, обрабатывая только прилегающие поверхности стыков. Многие сооружения Древней Греции и Рима построены по этой технологии. Например, подпорная стена террасы храма Аполлона в Дельфах длиной 83 метра, построенная около 500 года до н. э.

Позднее эту технологию довели до совершенства инки, оставившие множество памятников, выполненных в таком стиле[8]. Они обрабатывали, и с невероятной точностью подгоняли друг к другу огромные монолиты, весом по несколько тонн[9]. Большинство сооружений построено без скрепляющего раствора, и камни держатся вместе только благодаря собственному весу.

Сухая кладка[править | править код]

Сухая кладка поддерживает деревенский бревенчатый мост[en], где он обеспечивает хорошо дренированную опору для брёвен, что увеличивает его срок службы
Сухая каменная стена, неокрашенная, в Эрцгебирге, Фюрстенау (Альтенберг)[de]

Устойчивость сухой кладки обеспечивается наличием несущего фасада из тщательно подобранных друг к другу сцепляющихся камней.

Первыми строителями, обратившим особое внимание на сейсмостойкость капитальных построек (в частности, стен зданий), были инки и другие древние жители Перу. Особенностями архитектуры инков является необычайно тщательная и плотная (так, что между блоками нельзя просунуть и лезвия ножа) подгонка каменных блоков (часто неправильной формы и различных размеров) друг к другу без использования строительных растворов[10]. Благодаря этому, кладка не имела резонансных частот и точек концентрации напряжений, обладая дополнительной прочностью свода. При землетрясениях небольшой и средней силы такая кладка оставалась практически неподвижной, а при сильных — камни «плясали» на своих местах, не теряя взаимного расположения и при окончании землетрясения укладывались в прежнем порядке[11]. Эти обстоятельства позволяют считать сухую кладку стен одним из первых в истории устройств пассивного виброконтроля зданий.

Циклопическая кладка[править | править код]

Основная статья: Циклопическая кладка

Кладка, состоящая из больших тёсаных каменных глыб, подогнанных друг другу без связующего раствора[12]. Валуны могут казаться вовсе необработанными, промежутки между камнями заполнены мелкими камнями. Устойчивость всего сооружения достигается только силой тяжести каменных глыб.

Циклопические постройки относятся большей частью к бронзовому веку.

Термин возник из-за убеждённости греков классического периода в том, что только мифические циклопы (киклопы) способны передвигать каменные глыбы, из которых воздвигнуты стены Микен и Тиринфа. В Естественной истории Плиния говорится, что от Аристотеля пошла традиция считать циклопов создателями каменных башен[13].

Массивовая кладка[править | править код]

Основная статья: Массивовая кладка

Римская кладка[править | править код]

Opus reticulatum
Основная статья: Opus reticulatum
Opus quadratum
Основная статья: Opus quadratum

Тип кладки в древнем Риме, при которой внешние стены выкладывались из отёсанных камней квадратной формы, а между стенами заливался бетон.

Витрувий различал два вида кладки: opus isodomum, при которой камни были одинаковой высоты, и opus pseudisodomum — при которой камни имели различную высоту.

Строители в Древней Греции дополнительно для укрепления обеих стен использовали освинцованные железные скобы, а также камни, которые выкладывались поперёк и, таким образом, соединяли внешние стены ещё крепче.

Технология выполнения каменной кладки[править | править код]

Технология укладки камня[править | править код]

Разрезка[править | править код]

Разрезкой называют правила укладки рядов кладки друг на друга.

Камни укладывают друг на друга максимально возможной площадью, горизонтальными рядами, перпендикулярно действующей на кладку силе[4].

Камни укладывают на вертикальные швы ниже лежащего ряда[~ 20].

Перевязка[править | править код]

Перевязка — способ, соответствующий разрезке, которым осуществляют укладку строительного изделия (кирпичей или блоков) относительна друг другу разными способами (перевязками) — торцами (тычками) или сторонами (ложка́ми) для перекрытия швов и равномерного распределения давления и монолитности каменных конструкций. Перевязка применяется в различных видах каменной кладки[5].

Основные формы раскладки плитки для пешеходной зоны (дорог)[14]:

  1. ложковая перевязка;
  2. штабельная перевязка;
  3. смешанная ложковая и штабельная перевязка;
  4. кладка узором «плетёнка»;
  5. комбинированный шестиугольник;
  6. радиальная кладка;
  7. перевязка «в ёлку».

Стены чаще выкладывают сплошной ложковой перевязкой. Также применяются и другие способы кладки. Попеременная тычковая и ложковая кладка применялась в средние века, а в XVII веке была вытеснена фламандской перевязкой.

Однорядная (цепная, английская) система перевязки[править | править код]

При однорядной системе перевязки идёт чередование ложковых и тычковых рядов блоков. Поперечные швы в смежных рядах сдвинуты относительно друг друга на четверть кирпича, а продольные — на полкирпича[5].

Применяется при строительстве простенка шириной до 1 м бутовой кладки.

Многорядная система перевязки[править | править код]
Пятирядная

При многорядной системе перевязки продольные вертикальные швы не больше чем через каждые пять ложковых рядов кладки перекрываются тычковым рядом.

Применяется при строительстве перегородок, прямых углов, примыкание, пересечение начиная с третьего ряда стен. Дымовые и вентиляционные каналы с сечение каналов 140 на 140 мм и 270 на 140 мм. Не допустимо использования при кладке столбов[~ 21].

Трёхрядная

Трёхрядная система перевязки допускает совпадение трёх вертикальных швов.

Применяется в столбах прямоугольного сечения 220 на 280 и 280 на 360 мм[~ 21].

Специальная система перевязки[править | править код]

Применяется строго по схеме, для углов и декоративной кладке[~ 8][6].

Способы ведения кладки[править | править код]

Выделяют следующие способы ведения кладки[~ 6]:

  • вприжим (в верстовые ряды);
  • вприсык;
  • вполуприсык (в забутку).

Возведение каменной кладки в экстремальных условиях[править | править код]

Темпы твердения и прочность раствора в первую очередь зависят от температуры окружающей среды. При возведении кладки в зимних условиях необходимо строгое соблюдение специальных требований.

В сухую, жаркую и ветреную погоду кирпич смачивается дистиллированной водой перед укладкой. После перерыва поливается поверхность ранее выложенной кладки, особо важно для сейсмически активных районах, на растворах с цементным вяжущим[~ 22].

Возведение каменной кладки при отрицательных температурах[править | править код]

Замораживание

В холодное время года используется так называемая зимняя кладка — возведение строительных конструкций из каменной кладки при отрицательных температурах наружного воздуха на растворах с противоморозными добавками или без[~ 23], способом замораживания, с обогревом[~ 1] или с устройством тепляков для обогрева матами или тепловыми пушками.

Методом замораживания не разрешается производство бутовой кладки из камней неправильной формы. И постройка зданий высотой более четырёх этажей и не выше 15 м[~ 23].

При замораживании раствор в кладке замерзает; затвердевание происходит после разморозки, при этом уменьшается прочность и плотность. При оттаивании может нарушится равномерности и устойчивости кладки. Для предотвращения опасных деформаций при этом методе используют стальные конструкции.

Применение противоморозных добавок

Для понижения температуры замерзания в раствор добавляют противоморозные добавки, такие как: соль, потаж, нитрит кальция, мочевина, хлорид натрия и хлорид кальция нельзя использовать вместе с арматурой. Количество противоморозных добавок зависит от прогноза температуры на следующие 10 суток. Хлористый кальций и натрий используется только в подземный частях здания[~ 24][~ 25].

Возведение каменной кладки в сейсмических районах[править | править код]

Возведение каменной кладки в сейсмических районах с сейсмичностью более 9 баллов по шкале Рихтера не допускается. Просветы и пустоты между камнями недопустимы. Кладка возводится только как самонесущая (заполнение между каркасом здания) с горизонтальными сейсмопоясами и вертикальными металлическими или железобетонными сердечниками.

При строительстве каменной кладке в сейсмически активных районах предпринимаются меры для повышения сейсмостойкости конструкций[~ 26]:

  1. Здание разделяется специальными (антисейсмическими) швами на отдельные блоки;
  2. При строительстве в кладку добавляют связующие железобетонные конструктивные элементы рамы и стойки жёсткости, антисейсмические пояса;
  3. Для повышения устойчивости, прочности и жёсткости конструкции используется стандартный кирпич и раствор повышенной прочности. Запрещается использование повреждённого кирпича. Раствор применяется пластичным 120-140 мм осадки стандартного конуса (для кладки 1800 кг/м3);
  4. Смачивание кирпича водой до полного насыщения;
  5. Кладку рекомендуется вести способом в прижим для лучшего заполнения швов;
  6. Предпочтительна однорядная система перевязки, многорядная используется при перевязке через три ряда.

Свойства каменной кладки[править | править код]

Расслоение в лицевой кладке, для которой раствор прочнее кирпича

Прочность[править | править код]

Скорость набора прочности кладки зависит от температуры.

Возраст раствора, сутки Прочность раствора, %, при температуре твердения, °С
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
1 1 4 6 10 13 18 23 27 32 38 43
2 3 8 12 18 23 30 38 45 54 63 76
3 5 11 18 24 33 47 49 58 66 75 85
5 10 19 28 37 45 54 61 70 78 85 95
7 15 25 37 47 55 64 72 79 87 94 99
10 23 35 48 58 68 75 82 89 95 100
14 31 45 60 71 80 85 92 96 100
21 45 58 72 85 92 96 100 100
28 52 68 83 96 100 100

Решающим фактором для прочности кладки является размеры и форма камня, прочность камня и раствора. Прочность кладки из камней неправильной формы с прочным раствором составляет 5—8 % от прочности камня, прочность кладки из природных камней правильной формы в 1,5 раза больше, кладка из искусственных камней правильной формы в 3,5 раза выше. Для прочности кладки большое влияние оказывает сопротивление кирпича растяжению и изгибу. Прочность кладки на пластичных растворах выше в сравнении с жёсткими растворами. Для повышения пластичности добавляют пластифицирующие и водоудерживающие добавки, такие как извести, глины и т. д.[~ 24]

При сжатии[править | править код]

Прочность кирпичной кладки составляет от 10 до 40 % от прочности кирпича в зависимости от раствора.

Прочность кладки из камней неправильной формы с прочным раствором составляет 5—8 % от прочности камня[~ 27].

Плотность[править | править код]

Разрушение кладки[править | править код]

Причины деформации и повреждения каменных конструкций[править | править код]

Конструктивные ошибки[~ 28]
  • Не равномерное проседание фундамента, вызывает напряжение, приводящее к трещинам;
  • Действующая нагрузка превышает несущею нагрузку материалов;
  • Применение раствора с повышенным содержанием шлаковых или золистых добавок;
  • Нарушение пространственной жёсткости стен.
Эксплуатация[~ 28]
  • Неудовлетворительное состояние подземных инженерных коммуникаций, приводит к осадке фундамента;
  • Систематическое переувлажнение кладки;
  • Выветривание раствора на значительную глубину;
  • Нарушение шарнирной связи стен с диском перекрытия при значительном нарушении толщины деревянных балок перекрытий, приводит к отклонению стен от вертикальной оси.
Производственные ошибки[~ 28]
  • Нарушение технологической последовательности при пробивке проёмов в кирпичной кладке;
  • Односторонний распор свода перекрытий, приводит к боковому выпиранию кладки;
  • Нарушение влажностного режима облицовкой или покраской стен;
  • Не качественная заделка ранее проделанных отверстий (пробитых гнёзд) или штраб для монтажа балок и плит перекрытия;
  • Постройка перекрытий с нарушением технологии, приводит к нарушению монолитности;
  • Укладка блоков и крючков перекрытий без распределительных пластин или плит, может нарушить кладку.
Ошибка проектирования[~ 28]
  • Распределение нагрузки, приводящее к перенапряжению основания или простенков малой толщины;
  • Увеличение этажей без учёта действительной несущий способности стен и фундамента;
  • Постройка здания рядом с другим без учёта давления на грунт.

Степень разрушения кирпичной кладки[править | править код]

Физический износ, % Признаки износа[~ 29]
До 10 Кирпичная кладка на известково-цементном растворе без шлаковых добавок. Отдельные тонкие трещины и отверстия
До 20 Кирпичная кладка на известково-цементном растворе без шлаковых добавок. Глубокие трещины и частичное опадание штукатурки. Разрушение швов на глубину до 1 см на площади до 10 %. Тонкие трещины местного характера. Выпирание стены. Стены сухие. Снижение механической прочности до 10 %
До 30 Кирпичная кладка на известково-цементном растворе. Частичное выпирание и отпадание штукатурки стен, карнизов, перемычек, разрушение швов на глубину до 2 см на площади до 30 %. Стены сухие. Снижение механической прочности до 10 %
До 40 Кладка на растворе с применением шлаковых добавок. Разрушение гидроизоляции. Выцветании и выпадание отдельных кирпичей. Повсеместное выпирание стен. Разрешение швов на глубину до 4 см на площади до 50 %. Сырость. Снижение механической прочности до 10 %
До 50 Сквозные осадочные трещины в перемычках, массовое выпадение кирпичей из перемычек, карнизов, углов здания. Сырость стен. Снижение механической прочности до 10—15 %
До 60 Повсюду прогрессирующие сквозные трещины. Местное расслаивание кладки, лёгкость её разборки. Заметны искривления и выпучивания, местами временные крепления стен
До 75 Кладка полностью расслоена и деформирована, всюду временные крепления.

Инструменты и приспособления[править | править код]

Кельма
Для работ с раствором[~ 30]
  • Кельма и растворная лопата;
  • Бункер с челюстным затвором;
  • Растворный ящик.
Для проверки и ведения кладки[~ 30]
  • Порядовка — специальное приспособление; деревянная рейка с делениями, служит шаблоном для ровной, качественной кладки;
  • Расшивка — для обработки швов в кладке;
  • Правило — прямое вытянутое алюминиевое изделие длиной 2 м;
  • Причальные скобы и причальный шнур;
  • Шаблон угла;
  • Уровень;
  • Рулетка;
  • Отвес (массой 0,2-1,0 кг).
Для рубки и тески кирпича[~ 30]

Каменные работы[править | править код]

Основная статья: Каменное ремесло[en], Обработка камня
Каменная кладка

Каменные блоки, используемые в каменной кладке, могут быть обработанные или шероховатые, хотя в обоих примерах: углы, дверные и оконные косяки и подобные области обычно гладкие. Кладка с использованием отделанных камней известна как облицовочная кладка, в то время как кладка с использованием камней неправильной формы известна как каменная кладка. Каменная и облицовочная кладка могут быть уложены ровными рядами с помощью аккуратного отбора или резки камней, но большая часть каменной кладки недоступна.

  • Каменная кладка в скользящей опалубке[en] — представляет из себя гибридную стену из железобетона с обломками каменной поверхности.
  • Тактирование[en] — способ использования двух контрастных цветов раствора в растворах кирпичной кладки, один цвет соответствует самим кирпичам для создания впечатления, что были сделаны очень тонкие соединения.
  • Галлеттинг[en] (иногда известный как гранатирование) — архитектурная техника, в которой отколы (мелкие кусочки камня) проталкиваются во влажные растворные швы во время строительства каменного здания.

Состав каменной кладки[править | править код]

Каменная кладка состоит из отдельных камней или блоков, которые сложены друг на друга и закреплены между собой строительным раствором.

Применяемые в каменной кладке камни могут иметь специальные пустоты, используемые для облегчения веса и/или для теплоизоляции помещений; пустотность может достигать до 44 %.

Виды камней, применяемых для кладки
Виды блоков применяемых для кладки
  • керамический блок;
  • бетонный блок;
  • силикатный блок;
  • природный камень — добывается из карьеров по всему миру, отбираются и восстанавливаются с использованием плесени, заполнителя и цветостойких пигментов (см. Размерный камень[en] — натуральный камень или камень, который был отобран и обработан, например, обрезан, разрезан, просверлен, заточен или др. до определённых размеров или форм);
    • Речной камень из гладких овальных булыжников — используется в качестве шпона; не подходит для твёрдой кладки, поскольку требует большого количества строительного раствора и может не иметь внутренней структурной прочности;
    • Шпон из натурального камня — устраивается поверх бетонных блоков, монолитных или наклонных бетонных стен широко используется для придания визуализации каменной кладки.

Чтобы упростить и стандартизировать использование искусственных камней, их формат (размеры) нормативно регламентирован. Немецкий институт по стандартизации разработал формат камней, применяемый в Евросоюзе. В форматы искусственной кладки (бетонный блок в соответствии с DIN 18151/18152, силикатный кирпич в соответствии с DIN 106, газобетона в соответствии с DIN 4165 и кирпича в соответствии с DIN 105), как правило, с короткими маркировками (например, 2 DF) в названиях. В строительной отрасли принято использовать сокращенные обозначения конструкции, которые относятся к кратному числу так называемого «тонкого формата» (240 × 115 × 52 мм).

В соответствующих стандартах на продукцию различные форматы регулируются по своим размерам. Они основаны на структурных размерах[de] восьмиметровой (1/8 м = 12,5 см) сетки по DIN 4172. От высоты камня и высоты раствора зависит размер среза (целое число в октаметровой сетке).

В зависимости от высоты растворного шва (нормальная высота растворного шва около 1,2 см, раствор с тонким слоем от 1 до 3 мм) приводится к проектной высоте размер камня.

В дополнение к тонкому формату (DF), в области облицовочной кладки до сих пор используется нормальный формат (NF). В отличие от камней на основе тонкого формата (240 × 115 × 52 мм) камни нормального формата (240 × 115 × 71 мм) достигают октаметрической сетки только после трёх слоёв. Исторические форматы, такие как Как и Рейхсформат[de] (250 × 120 × 63 мм), больше не выпускается серийно.

Пассивная противопожарная защита[править | править код]

Кирпичные стены оказывают эндотермическое действие своих гидратов, как в химически связанной воде, несвязанной влаге из бетонного блока и заливном бетоне, если полые ядра внутри блоков заполнены. Кладка выдерживает температуру до 1000 ºF и может выдерживать прямое воздействие огня до 4 часов[15]. По этой причине бетонные кладочные блоки имеют высший класс огнестойкости — класс А.

Кирпичные здания также могут быть построены для повышения безопасности за счёт уменьшения ущерба от пожара, например, от использования пожаров во время строительства.

Механическое моделирование каменных конструкций[править | править код]

Сравнение (с использованием трансмиссионной фотоупругости) между диффузией напряжений в упругом теле (слева) и моделью кладки (справа). Сильно локализованная перколяция стресса видна справа

С точки зрения моделирования материала, кладка представляет собой особый материал с экстремальными механическими свойствами (с очень высоким соотношением прочности на сжатие и на растяжение), так что приложенные нагрузки не рассеиваются, как в упругих телах, но имеют тенденцию[16] (см. рисунок справа и видео для получения более подробной информации).

Организации[править | править код]

Государственные регулирующие и технические органы
Ассоциации каменщиков

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Сноски
  1. 1 2 3 4 СП 327.1325800.2017, Раздел 3 «Термины, определения и обозначения».
  2. Пособие к СНиП II-22-81, § «Бетон и арматура», п. 2.20, с. 6.
  3. Пособие к СНиП II-22-81, § «Подпорные стены», п. 7.217, с. 81.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Технология каменных и монтажных работ, § 7 «Правила разрезки и элементы кладки», с. 21—27.
  5. Каменные работы, § 7 «Ряды», 7 абзац. § 9 «Системы перевязки кладки».
  6. 1 2 Технология каменных и монтажных работ, § 7 «Правила разрезки и элементы кладки», с. 21—27.
  7. Каменные работы, § 2 «Классификация».
  8. 1 2 МДС 51-1.2000.
  9. 1 2 3 4 5 6 7 Технология каменных и монтажных работ, § 6 «Виды и назначение каменной кладки».
  10. 1 2 3 Каменщик, Глава 13 «Бутовая и бутобетонная кладка», § «Бутобетонная кладка», с. 229.
  11. 1 2 3 Каменщик, Глава 13 «Бутовая и бутобетонная кладка», § «Бутовая кладка», с. 226—228.
  12. Каменные работы, § 25-27 «Бутовая и бутобетонная кладка».
  13. Каменщик, Глава 15 «Каменная кладка в зимних условиях», § «Бутобетонная кладка», с. 260.
  14. Каменные работы, § 33 «Облицовочная кладка».
  15. Каменные работы, § 30 «Смешанная кладка».
  16. Каменщик, Глава 12 «Кладка из искусственных и природных камней правильной формы», § «Смешанная кладка», с. 214—216.
  17. Каменные работы, § 34 «Лицевая кладка».
  18. Каменные работы, § 35 «Декоративная кладка».
  19. ГОСТ Р 51285-99, Приложение А (справочное). Определения.
  20. Каменные работы, § 6 «Правила разрезки и элементы каменной кладки».
  21. 1 2 Технология каменных и монтажных работ, 1988, § 9 «Система перевязки кладки», с. 29—31.
  22. Каменщик, Глава 11 «Организация производства кирпичной кладки», § «Требования к качеству кладка», с. 199.
  23. 1 2 СП 70.13330.2012, Раздел 9 «Каменные конструкции». Пункт 9.15 «Кладка способом замораживания».
  24. 1 2 Пособие к СНиП II-22-81, Растворы строительные для каменных кладок и монтажа крупноблочных и крупнопанельных стен, с. 6.
  25. СП 70.13330.2012, Приложение У (справочное). Противоморозные и пластифицирующие добавки в растворы, условия их применения и ожидаемая прочность раствора.
  26. Каменщик, Глава 16 «Специальные виды каменной кладки», § «Каменная кладка в сейсмических условиях», с. 267—269.
  27. Пособие к СНиП II-22-81, Глава 3, с. 7.
  28. 1 2 3 4 Каменщик, Глава 18 «Ремонт каменных конструкций», § «Основные причины деформации и повреждения стен», с. 284—286.
  29. Каменщик, Глава 18 «Ремонт каменных конструкций», § «Основные причины деформации и повреждения стен», с. 287.
  30. 1 2 3 МДС 51-1.2000, с. 15—16.
Источники
  1. Э. С. Юсупов. Кладка каменная // Словарь терминов архитектуры. — СПб.: Фонд «Ленинградская галерея», 1994. — С. 165. — 432 с. — ISBN 5-85825-004-1.
  2. . Об утверждении профессионального стандарта «Каменщик» / ОННО «Национальное объединение саморегулируемых организаций, основанных на членстве лиц, осуществляющих строительство». — 2015-го года. — М.: АО «Кодекс», 2014.
  3. Пункт 1 «Область применения» ГОСТ Р 57348-2016/EN 771-2:2011 Кирпич и блоки силикатные. Технические условия.
  4. 1 2 С. С. Атаев, Н. Н. Данилов, Б. В. Прыкин и др. Утверждено Методическим управлением Министерства высшего и среднего специального образования СССР: Технология строительного производства. Учебник для вузов. Библиотекарь.Ру. «Стройиздат» (1984). — Глава IX «Каменные работы».
  5. 1 2 3 Евгений Витальевич Симонов. Большая книга строительства и ремонта 123.
  6. 1 2 Устройство декоративной кирпичной кладки (PDF). Минтяжстрой СССР (1973). — С. 7—8. Дата обращения 21 августа 2019.
  7. Ред. совет. Опоры мостов // Техническая энциклопедия / Глав. ред. Л. К. Мартенс. — ил. — М.: ОГИЗ РСФСР, 1931. — Т. 15 (26). — С. 100. — 926 с. — 36 000 экз. — ISBN 9785445805687.
  8. Энн Кенделл. Каменоломни и обработка камня // Инки. Быт, религия, культура. — М.: Центрполиграф, 2005. — ISBN 5-9524-1998-4.
  9. В наше время, это породило немало псевдонаучных теорий и легенд, объясняющих полигональную кладку инков забытыми технологиями и даже помощью пришельцев из космоса. Однако, как пишет российский историк и этнограф Юрий Евгеньевич Берёзкин: «особого распространения эти сюжеты не получили. Слишком хорошо известны карьеры, где инки вырубали блоки, и пути, по которым камни транспортировали на строительные площадки» в кн. Берёзкин, Юрий Евгеньевич. Общинный сектор экономики // Инки. Исторический опыт империи. — Л.: «Наука», 1991. — ISBN 5-02-027306-6.
  10. Live Event Q&As (англ.). PBS. Дата обращения 28 мая 2015.
  11. Pioneers of Easter Island (англ.). PBS. Дата обращения 28 мая 2015.
  12. Циклопическая кладка. www.dictionary.stroit.ru. Еженедельник «Стройка».
  13. Pliny, Hist. Nat. vii.56.195: turres, ut Aristoteles, Cyclopes [invenerunt].
  14. ГУП ГАПУ. Глава 1 «Линейный участок». Раздел 1. Пешеходная зона // Альбом типовых решений (стандартов) комплексного благоустройства территории «вылетных» магистралей города Москвы. — М.: ГУП «Комитет по архитектуре и градостроительству Москвы». — С. 48.
  15. «Преимущества кладки: прочный, долговечный, огнестойкий строительный материал». Benefits of Masonry: The Strong, Durable, Fire Resistant Building Material (англ.) (HTML). www.echelonmasonry.com. Дата обращения 28 августа 2019.
  16. Davide Bigoni. — Professor of Solid and Structural Mechanics (англ.) (HTML). www.ing.unitn.it. Solid and Structural Mechanics Group – University of Trento. Дата обращения 1 сентября 2019.

Литература[править | править код]

Нормативная литература[править | править код]

Свод правил
  • СП 70.13330.2012 // Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87. — М., 2013.
  • СП РК 5.02-01-2009 // Проектирование и расчёт армокаменных конструкций в сейсмических районах. — Алматы, 2009.
  • СП 15.13330.2012 // Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-22-81*. — М.: ТК 465 «Строительство», 2013.
  • СП 327.1325800.2017 // Стены наружные с лицевым кирпичным слоем. Правила проектирования, эксплуатации и ремонта. — М., 2017.
ГОСТ
  • ГОСТ 32047-2012 // Кладка каменная. Метод испытания на сжатие.
  • ГОСТ 28013-98 // Растворы строительные. Общие технические условия. — М., 1999.
  • ГОСТ Р 51285-99 // Сетки проволочные крученые с шестиугольными ячейками для габионных конструкций. Технические условия. — М., 2000.
Стандарт организации
  • СТО 36554501-013-2008 // Методы расчёта лицевого слоя из кирпичной кладки наружных облегчённых стен с учётом температурно-влажностных воздействий.
Прочее

Техническая литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]