Возведение зданий из кирпича
Несмотря на достаточно активное внедрение в российскую строительную практику новейших технологий, призванных ускорить и удешевить процесс возведения зданий, кирпич по-прежнему остается одним их наиболее популярных стеновых строительных материалов. Несмотря на всемирное стремление использовать индустриальные методы возведения зданий, объём каменных работ в современном строительстве остается значительным. В настоящее время строительный кирпич выпускается более чем на 800 предприятиях страны.
Характерно, что в последние годы многие предприятия, не отказываясь от производства традиционного кирпича, переориентировали свою деятельность на увеличение выпуска высококачественного облицовочного кирпича и расширение ассортимента именно этого вида продукции. Однако многие предприятия были построены более 40 лет назад и до сих пор используют морально устаревшие технологии. Степень износа основных фондов приближается к 80 %. Новые линии имеют только 10 % заводов. В Кирово-Чепецке построен новый завод, который оснащён немецким оборудованием и выпускает также пустотные керамические блоки.
Достоинства зданий из кирпича следующие:
1) для производства кирпича используют местное сырьё;
2) кирпич достаточно прочен, долговечен, огнестоек;
3) кирпич имеет высокие теплотехнические свойства;
4) использование кирпича позволяет возводить разнообразные по архитектурной выразительности здания.
Недостатки возведения зданий из кирпича следующие:
1) процесс кладки из мелкоштучных элементов не поддаётся механизации, что обусловливает высокую трудоёмкость работ;
2) в зимних условиях кладка требует специальных мероприятий, что приводит к удорожанию.
Перспективные направления кирпичного домостроения следующие:
1) использование высокопрочного кирпича;
2) армирование кладки;
3) применение пустотелого кирпича, облегчённых кладок, вибропанелей.
Для возведения зданий используют различные виды кирпича глиняного и силикатного.
Кирпич глиняный обыкновенный, или красный, получают из хорошо подобранной глины с минеральными и органическими добавками, методом прессования, сушки и обжига.
Кирпич силикатный изготовляют прессованием увлажнённой смеси песка с известью и другими вяжущими с последующим твердением под действием пара в автоклаве.
Размеры рядового кирпича - 250×120×65 мм, утолщённого - 250×120×88 мм, модульного - 250×138×63 мм (изготавливают по заявкам).
Кирпич производят следующих видов: полнотелый или пустотелый кирпич (различные виды пустот); клинкерный кирпич (особо плотный); кирпич для обеспечения бесшовной кладки (рис. 121); эффективный кирпич с закрытой системой пор (производят путём обжига сырца с добавлением опила); суперэффективный кирпич (получают, добавляя в массу перед обжигом шарики пенополистирола).
Объёмная масса кирпича обыкновенного силикатного – 1900 кг/м3, пустотелого – 1400 кг/м3, обыкновенного глиняного – 1800 кг/м3, пустотелого – 1300 - 1450 кг/м3.
Для кладки стен используют цементные, известковые, цементно-известковые, цементно-глиняные растворы.
Рис. 121. Кирпич для бесшовной кладки
Марки раствора по прочности: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200. Подвижность раствора для обычной кладки составляет 7÷ 8 см. Марка раствора назначается в зависимости от срока службы здания и условий эксплуатации (100, 50, 25 лет).
Для кладки пустотного кирпича следует использовать более лёгкие тёплые растворы (объёмной массой менее 1600 кг/м3).
Цементный раствор применяют для более нагруженных элементов здания, при мокром и влажном режиме эксплуатации.
Виды кладки: сплошная, кладка с облицовкой, облегчённая, многослойная, огнеупорная, бутобетонная.
Системы перевязки: однорядная; многорядная; четырёхрядная.
Многослойные кладки начали массово применяться с 1995 года, когда были повышены требования по термическому сопротивлению ограждающих конструкций.
В 30÷ 50 годах XX века облегчённая кладка применялась в зданиях высотой до пяти этажей с засыпкой шлака или шлакобетонных камней. Впервые в России 12-этажный жилой дом с несущими стенами из кладки с уширенным швом, заполненным пенополистиролом, был построен в 1990 году.
В Англии многослойные стены начали возводить в середине XIX века. Многослойная кладка более сложная в исполнении, при несоблюдении технологии возведения наблюдаются массовые отказы систем. Дефекты зависят от проекта, но в большей степени от ошибок, допускаемых во время строительства.
Правила разрезки кладки
1. Кладку необходимо вести рядами, параллельными между собой и перпендикулярными направлению действующей силы. При наклонном действии нагрузки угол наклона не должен превышать величину, при которой сдвигающие усилия уравновешиваются силами трения (рис. 122).
Рис. 122. Приложение силы
Сдвигающее усилие рассчитывается по формуле
Q1<
k
F,
(12)
где Q1 – горизонтальное усилие;
F – сила трения;
k – коэффициент трения.
2. В пределах каждого ряда кладка должна члениться системой взаимно перпендикулярных и перпендикулярных постели плоскостей, одни из которых перпендикулярны наружной грани кладки, а другие параллельны ей (рис. 123).
3. Кладку следует вести с перевязкой швов.
Рис. 123. Кладка кирпичей в ряду
При многослойной кладке (рис. 124) к этим правилам добавляется установка утеплителя, связей между внутренним несущим слоем и наружным облицовочным, а также устройство (рис. 125) вентиляционного зазора.
Для компенсации температурно-влажностных деформаций должны выполняться вертикальные деформационные швы.
Их отсутствие приводит к образованию вертикальных трещин в лицевом слое.
В уровне перекрытий необходимо устраивать горизонтальные деформационные швы. Их отсутствие приводит к разрушению кирпича лицевого слоя в уровне перекрытий.
Горизонтальные связи могут быть из стальных и пластиковых стержней или арматурных сеток. Распространёнными ошибками при устройстве гибких горизонтальных связей являются недостаточная стойкость к коррозии, неудовлетворительная анкеровка в кладку лицевого и внутреннего слоёв, большое расстояние между связями.
Рис. 124. Устройство многослойной стены
Пластиковые гибкие связи позволяют избежать мостиков холода, излишнего накопления влаги и связанных с этим разрушений.
Рис. 125. Установка анкеров в плане
.