Лекция № 7 технология каменной кладки Общие положения

Ценные свойства каменных материалов: долговечность, прочность, несгораемость, а также большое распространение в природе естествен-

ных и сырья для изготовления искусственных каменных материалов - с давних времен способствовали широкому применению их в строи­тельстве.

Каменную кладку выполняют из отдельных камней, соединяя их между собой в одно прочное целое раствором. В зависимости от вида применяемых материалов каменную кладку подразделяют на кладку из искусственных и природных камней.

Кладку из искусственных каменных материалов выполняют из сплошного или пустотелого кирпича и из сплошных или пустотелых пря­моугольных камней.

Кладку из естественных каменных материалов выполняют из кам­ней правильной и неправильной формы. Кладку из камней неправиль­ной формы называют бутовой. Разновидностью бутовой кладки являет­ся бутобетонная, в которой слои бутового камня втапливаются в переме­жающиеся с ними слои бетона.

Материалы для каменной кладки

Камень, применяемый в каменных конструкциях, представляет со­бой штучный строительный материал, допускающий возможность руч­ной кладки.

Искусственные каменные материалы подразделяют на кирпич ке­рамический и силикатный полнотелый и пустотелый, керамические и силикатные камни пустотелые и камни бетонные стеновые (рис. 8).

Кирпич обычный имеет размеры 25 Ох 120x65 мм, модульный (утол­щенный)- 250x120x88 мм. По прочности кирпич разделяют на марки 300, 250,200, 175, 150, 125, 100 и 75. Масса кирпича равна 3-5 кг. Кера­мические и силикатные пустотелые камни изготовляют следующими раз­мерами: обычные - 250x120x138 мм, укрупненные - 250x250x138 и мо­дульные - 288x138x138. Толщина камня соответствует двум кирпичам, уложенным плашмя, с учетом толщины шва между ними. Поверхность граней у камней бывает гладкой и рифленой. Камни бетонные стеновые выпускают сплошными и пустотелыми. Их изготовляют из тяжелых, об­легченных и легких бетонов с максимальными размерами 390x190x188 мм и массой до 35 кг.

Естественные каменные материалы подразделяют на камень буто­вый и блоки из природного камня. Бутовый камень (бут) - куски камня неправильной формы размером не более 500 мм по наибольшему изме-

рению. Бутовый камень может быть рваный (неправильной формы) и постелистый. Масса камней до 40 кг. Блоки из природного камня выре­зают или выпиливают из известняка, ракушечника, туфа, песчаника и т. д. или получают путем распиливания блоков - заготовок. Блоки при­меняют для наружных и внутренних стен, а также для фундаментов и стен подвалов.

Рис. 8. Материалы для кирпичной кладки и кладки из камней правильной формы: а- кирпич керамический (обычный пол­нотелый и пустотелый модульный);б- камень керамический (обычный и модульный);в- камень бетонный (трехпустотный и со щелевидными пустотами); г - изменение скорости нарас­тания прочности цементных и сложных растворов, твердею­щих при различных температурах;1- постель;2- ложок;

3- тычок

Кирпичи и камни правильной формы ограничены шестью гранями. Нижнюю и верхнюю называют постелями, две боковые большего разме­ра - ложкбми, а две боковые меньшего размера - тычкбми.

Растворы, применяемые для устройства каменных конструкций, называют кладочными. Кладочные растворы связывают между собой отдельные камни в монолит, препятствуя их взаимному перемещению. С помощью растворов выравнивают постели камней, обеспечивая тем самым равномерную по всей постели камня передачу действующего уси­лия от одного камня к другому. Растворы заполняют промежутки между отдельными камнями кладки, препятствуют прониканию в кладку воз­душных потоков и воды.

Дтя каменной кладки применяют растворы следующих марок: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200. Выбор марки раствора обосновывается проектом. Следует учитывать, что при увеличении марки раствора рас­четное сопротивление сжатию кладки хотя и увеличивается, но значи­тельно медленнее, чем повышается марка раствора. Особенно характер­но это для кладки из кирпича и камней правильной формы.

По плотности в сухом состоянии различают тяжелые растворы (плот­ность 1500 кг/м³) и легкие (плотность менее 1500 кг/м³).

В тяжелых растворах заполнителем является естественный песок из плотных горных пород, преимущественно горный. В легких раство­рах применяют пески, получаемые при дроблении и просеивании легких горных пород (пемзы, туфа) или искусственных легких материалов - доменных гранулированных или топливных шлаков.

Дтя каменной кладки преимущественно применяют смешанные ра­створы, в которых вяжущим является цемент, пластификатором - известь или глина, а заполнителем - естественный или искусственный песок.

Цементные растворы используют только для особо нагруженных конструкций, в армированной кладке и в кладке подземных конструк­ций, сооружаемых в грунтах, насыщенных водой.

Составы преимущественно применяемых цементно-известковых и цементно-глиняных растворов марок от 10 до 50 в зависимости от марок цементов находятся в пределах 1 : 2 : 16; 1 : 1 : 12; 1 : 0,4 : 5, где в объем­ной дозировке первая цифра обозначает расход цемента; вторая - извес­ткового (плотностью 1400 кг/м³) или глиняного теста, консистенция ко­торого определяется глубиной погружения в него стандартного конуса на 14-15 см; третья - песка.

Скорость нарастания прочности раствора зависит от свойств вяжу­щих и условий твердения. Прочность раствора на портландцементе при температуре 15 °С нарастает следующим образом: через 3 сут она со­ставляет 25 % от марочной прочности, через 7 сут - 50, через 14 сут - 75, через 28 сут - 100 %. С повышением температуры твердеющего раство­ра его прочность нарастает быстрее, при понижении - медленнее.

Растворы для каменной кладки должны быть не только прочными, но и достаточно технологичными, т. е. должны позволять укладывать их на основание (кирпич и т. п.) тонким однородным слоем. Такой раствор (часто называемый «мягкий») хорошо заполняет все неровности основа­ния и равномерно сцепляется со всей его поверхностью. Применение мягкого раствора способствует повышению производительности труда каменщиков и улучшению качества кладки.

Удобоукладываемостъ свежеизготовленного 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 глу­бины погружения в него стандартного конуса массой 0,3 кг.

Водоудерживающая способность раствора, препятствующая отде­лению воды и оседанию песка, особенно важна при укладке раствора на пористые основания, а также для предохранения раствора от расслаива­ния при его транспортировании, особенно на большие расстояния, и пе­рекачивании по трубопроводам. Повысить водоудерживающую способ­ность можно путем введения тонкодисперсных минеральных веществ (извести, глины, активных минеральных добавок). Для этих же целей применяют также органические поверхностно-активные добавки.