Тема 2 каменные конструкции

Каменные конструкции наряду с конструкциями из древесины являются одними из самых первых конструкций применяемых в строительстве и представляют конструкцию из природных (естественных) и искусственных каменных материалов уложенных по определенному правилу, называемым правилом разрезки каменной кладки.

В зависимости от вида применяемых материалов, каменная кладка подразделяется на бутовую и бутобетонную, тесовую, кирпичную сплошную и облегченную, мелкоблочную, круп­ноблочную и кладку с облицовкой.

В своем развитии каменные конструкции прошли сложные этапы развитии от кладки из природных неотесанных и отесанных камней, укладываемых насухо, до каменной кладки из природных и искусс­твенных камней, укладываемых на основе известковых, глиняных и других растворов. В последующем номенклатура искусственных ка­менных материалов значительно расширилась за счет применения силикатного кирпича, пустотелых керамических камней, мелких бетонных, силикатных и керамических блоков, масса которых допускает укладку их вручную.

В традиционной каменной кладке камни связывают раствором. Для каменных кладок применяют простые (цементные, известковые) и слож­ные (цементно-известковые, цементно-глинянные) растворы. В качестве заполнителей используют природные (горные, речные) и легкие искусственные (керамзитовые, шлаковые, перлитовые, пемзовые) пески.

Недостатками каменных конструкций является значительная масса и большая трудоем­кость возведения, связанная с использованием ручного труда. Достоинством таких конструкций является значительное уменьшение затрат на организацию производства, чем у других конструкций (сборный бетон и железобетон, металл и др.)

2.1. Виды каменной кладки.

Различают бутовую, бутобетонную, тесовую, мелкоблочную, тесовую мелкоблочную, кирпичную и др. кладки.

Рис. 1. Конструкции подземной части зданий из бутового камня и крупных бетонных блоков:

а, б – кладка ленточных фундаментов под залив; в, г – то же, из бутобетона; д, е – то же под лопатку, соответственно при глубине траншей до 1,25 м и более 1,25 м; ж – то же, стен с одновременной облицовкой кирпичом; з, и – кладка стен из бутового камня под скобу, соответственно фасад и план здания; к, м – то же, циклопическая; н, о возведение ф-та и стен подвала из крупных бетонных блоков; 1,9 – траншеи с вертикальными и наклонными стенками; 2 – щебень; 3 – бут; 4 – цементный раствор; 5 – опалубка; 6 – рабочий настил; 7 – упор; 8 – подкладка; 10 – бутобетон; 11 – ящик для раствора; 16 – гидроизоляция; 17 – кладка из лицевого кирпича; 18 – бетонная подготовка; 19 – фундаментный блок; 20 – причалка из проволоки; 21 – постель из раствора; 22 – бетон в примыкании; 23- армированный пояс; 24 - стеновые блоки.

Бутовую и бутобетонную кладки выполняют из рваного и постелистого камня и используют для фундаментов, стен подвалов, подпорных стенок, отдельных опор, цоколей зданий и других конструк­ций. Бутовой кладке присущи значительная прочность, влагоустойчивость, декоративные качества. Бутобетонная кладка, выполняемая путем втапливания бутового камня в бетонную смесь, более креп­кая, чем бутовая, менее трудоемкая, для ее устройства не нужны высококвалифицированные каменщики. В настоящее время фундаменты, стены подвала, цоколи и подобные конструкции выполняются из сборных железобетонных и бетонных конструкций.

Тесовая кладка выполняется из природных отесанных камней правильной формы и применяется, главным образом, для облицовки монументальных сооружений, цоколей зданий, набережных, тонне­лей, мостовых опор и других подобных сооружений с целью предох­ранения их от внешних воздействий, а так же декоративной отдел­ки. При тесовой кладке используют предварительно отесанные при­родные камни с гладкой шлифованной, полированной или отделанной под шубу лицевой поверхностью. Такая кладка обладает прочностью, долговечностью и высокими декоративными качествами. Высо­кая стоимость и трудоемкость получения из природных материалов отесанных камней сдерживало их широкое применение в строительстве.

Мелкоблочную кладку из пустотелых керамических и легкобетонных камней используют для наружных и внутренних стен зда­ний, главным образом для устройства стен каркасных зданий и не­сущих стен зданий ограниченной этажности.

Кладка из керамзито-бетонных блоков, выполняется без раствора. Для кладки используются стеновые материалы 3-х марок: полноразмерный блок 600х300х150мм; полумодульный блок 300х300х150мм; опорный блок. Такие блоки укладываются насухо друг на друга с перевязкой. Вы­сокое качество кладки достигается благодаря технологии изготов­ления блоков с очень типичными размерами и наличию специальных пазов и ребер вокруг круглых отверстий. Такая технология обеспечивает высокое качество работ, повышение технологичности, особенно в зимнее время, значительное снижение трудоемкости и рост производительности труда.

Кирпичная кладка наиболее распространена в строительстве. Ее используют при устройстве стен, столбов, сводов, арок, печей, труб и др.

Облегченная кирпичная кладка представляет собой конструк­цию из параллельных наружной (лицевой) и внутренней стенок, про­межуток между которыми заполняется теплоизоляционным материа­лом.

Рис. 2. Кирпичные стены толщиной: а) 1,5 кирпича, б) 2 кирпича, в) 2,5 кирпича.

В целях экономии расходов на энергоносители, на Украине, как и во многих других странах, установлены новые, более жесткие (в 2-2,5 раза), чем ранее существовавшие нормативы тепло­защиты зданий и сооружений. В связи с этим существенно меняется подход к решению задачи оптимизации капитальных и эксплуатаци­онных затрат при производстве и использовании ограждающих конс­трукций из мелкоштучных изделий. До введения изменений мелкоштучные изделия (полнотелый керамический и силикатный кирпич, пус­тотелые камни и блоки из ячеистого бетона со средней плотностью 600-700 кг/м3) могли применяться в однослойных наружных сте­нах. По показателям трудозатрат и энергозатрат на 1м2, стены из ячеистого бетона выгодно отличались от стен из кирпича и пустотелых камней. Теперь однослойные стены со средней плотностью экономически нецелесообразны даже в южных зонах Украины. На рис.3 приведены 4 вари­анта стеновых конструкций. Варианты стен из ячеистого бетона сопоставляются со стеной из керамического кирпича пустотностью 25-27%.

Рис.3. Варианты конструктивных решений наружных стен.

1) блоки из ячеистого бетона с экранной листовой облицовкой;

2) блоки из ячеистого бетона с облицовкой из керамического кирпича;

3) кирпичные стены;

4) блоки из ячеистого бетона без утеплителя.

1-кладка из мелких блоков (ячеистый бетон плотностью 600кг/м3), 2-внутренняя затирка, 3 - экранная облицовка, 4 - минераловолокнистая плита плотностью 90кг/м3, 6-растворный шов, 7-воздушная прослойка, 8-облицовочный кирпич, 9-кладка из керамического пус­тотелого кирпича, 10-внутренний штукатурный слой, 11-кладка из мелких блоков (ячеистый бетон плотностью 400кг/м3), 12-клеевой шов, 13-фактурный влагозащитный слой.

Стены из ячеистобетонных блоков с плитным утеплителем из минеральных плит дешевле стен из ке­рамического пустотелого кирпича с аналогичным утеплителем приблизительно на 40-50%, полные затраты на производство и возведе­ние стен из ячеистого бетона на 35% меньше.