Лекция 8
Каменная кладка
Развитие каменных конструкций с начала 18-ого века.
В начале 18-го века основным строительным материалом для жилых домов в странах Западной Европы является кирпич, который использовался, как в конструкциях стен, так и в отделке стеновых поверхностей.
Россия была одной из стран, где развитие конструкций из камня с начала
18-ого века приняло особенно большой размах. Этот период совпал с петровской эпохой и явился важным этапом в истории русской строительной техники.
В самом начале 18-ого века центр строительства переместился в устье Невы, где в 1703 г. Пётр I заложил новую столицу Российского государства. Он замыслил построить город с широкими улицами и площадями, на которые будут выходить фасадами только каменные жилые и административные строения.
Пётр неоднократно издавал указы, запрещающие строительство деревянных зданий в Петербурге. Вспомогательные постройки разрешалось возводить лишь внутри двора из дерева, но раскрашенные под кирпич. Невиданный в России объём строительных работ, породил нехватку рабочих рук, особенно специалистов.
Для привлечения потребного количества каменщиков Пётр I издал в 1714 г. специальный указ, согласно которому каменное строительство должно было повсеместно прекратиться на несколько лет, пока в Петербурге «удовольствуются строением». Не позволялось даже окончить постройку начатых каменных церквей.
Строительство каменных жилых домов в Петербурге производилось по «образцовым» (типовым) проектам, которые предназначались для различных слоёв населения. Дома для «подлых» (ремесленников, мелких торговцев и т.п.) состояли из сеней, кухни и двух небольших комнат. Состоятельные горожане строили себе более вместительные дома. Дом для «именитых» представлял собой двухэтажное здание с высокими комнатами, большими окнами и богато украшенным фасадом.
Как видим, и в истории строительства всё развивается по спирали. Спустя триста лет принцип разделения по предназначенности жилья повторился, только теперь жильё для «подлых» называется «социальным».
Формы и размеры кирпича на протяжении истории его применения непрерывно менялись. В Петровскую эпоху размеры кирпича не регламентировались какими-либо стандартами, а находились всецело на усмотрении владельцев заводов. На казённых же заводах был введён единый размер кирпича 280*140*70 мм, для чего каждому заводчику выдавалась в качестве образца стандартная форма.
Кирпич перед укладкой в дело полагалось смачивать. Горизонтальность и вертикальность кладки проверялась с помощью причалок и порядовок.
С наружной стороны раствор в швах в зависимости от назначения стены затирался заподлицо с кирпичами или расшивался. После окончания работ по расшивке швов рекомендовалась промывка поверхности кирпичной стены слабым раствором соляной кислоты, что способствовало очистке стен от пятен, налётов и придавало всей поверхности более однородный тон.
При производстве кирпичной кладки на высоте применялись леса, подмости, козлы, стремянки и другие приспособления.
Виды кладки.
Каменные конструкции возводят вручную из природных или искусственных камней, которые укладывают на строительном растворе в определённом порядке.
В зависимости от применяемого камня различают кладки:
- бутовую – из природных камней неправильной формы (бута);
- бутобетонную – из бута и бетона, которые применяют для устройства
фундаментов, стен подвалов, подпорных стен и иногда стен зданий;
- тёсовую – из обработанных камней правильной формы для облицовки
монументальных зданий и инженерных сооружений;
- кирпичную – из глиняного или силикатного кирпича, применяемую для
устройства стен, столбов, арок, сводов, промышленных печей и труб;
- мелкоблочную – из керамических, силикатных, бетонных и природных камней,
которым придана правильная форма и масса которых допускает укладку их
вручную для устройства стен и столбов;
- облегчённую – из кирпича и термоизоляционных материалов, применяемую для
устройства стен;
- кладку с облицовкой – бутовую или из бетонных камней, облицованную
кирпичом, или кирпичную, облицованную природным камнем, бетонными или
керамическими изделиями.
Естественные каменные материалы для каменной кладки подразделяются на камень бутовый и блоки из природного камня. Бутовый камень бывает неправильной формы, размером не более 500 мм по наибольшему измерению, и постелистый. Масса камней – не более 40 кг. Блоки из природного камня выпиливают из известняка, ракушечника, туфа, песчаника и так далее.
Искусственные каменные материалы подразделяют на кирпич керамический силикатный, полнотелый и пустотелый, керамические силикатные камни, пустотелые и камни бетонные стеновые.
Кирпич обыкновенный имеет размеры: – 250*120*65 мм; модульный (утолщённый) – 250*120*88 мм.
По прочности кирпич разделяют по маркам: 75,100,125, 150, 175, 200, 250, 300.
Масса кирпича – 3 - 5 кг.
Для каменной кладки применяют цементные, известковые, глиняные и сложные строительные растворы марок по пределу прочности на сжатие 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200.
Кирпич или камень прямоугольной формы имеет шесть граней. Две противоположные наибольшие грани, которыми кладут на раствор, называют постелями (нижней и верхней); длинные боковые грани кирпича (камня) – ложками; короткие – тычками.
Кладку из кирпича выполняют, как правило, горизонтальными рядами. Кирпичи или камни в ряду кладки, образующие поверхности конструкции, называют верстами.
Версты различают:
- наружные, расположенные со стороны фасада здания
- внутренние, расположенные с внутренней стороны помещения.
Ряд кирпичей, обращённых к поверхности стены длинной боковой гранью, называют ложковым рядом, а обращённый к поверхности стены короткой гранью – тычковым рядом.
Кирпичи и камни, уложенные между наружной и внутренними верстами, называют забутовочными или забуткой.
Ширину кладки стен (толщину) делают кратной половине кирпича или камня: 1, 1,5, 2, 2,5, и т.д. Перегородки в зданиях выкладывают в полкирпича и в четверть кирпича.
Напуском называют то место кладки, в котором очередной её ряд укладывается не в плоскости ранее уложенных кирпичей, а с выступом на лицевую поверхность. Напуски делают не более, чем на 1/3 длины кирпича в каждом ряду. Несколько рядов кладки с напусками образуют пояски, которыми отделяют на фасадах отдельные части здания по высоте,а также карнизы и другие конструктивные и архитектурные элементы.
Пилястрами называют части кладки стен, выступающие из общей лицевой поверхности в виде прямоугольных столбов, выкладываемых в перевязку с кладкой стены. Для размещения в стене трубопроводов, электрических кабелей и прочих скрытых проводок устраивают борозды, которые после монтажа заделывают заподлицо с плоскостью стены.
Нишами называют углубления в кладке стены, кратные половине кирпича (камня). В нишах располагают встроенные шкафы, приборы отопления, электрические и другие устройства.
Штрабы – элементы кладки, устраиваемые в местах перерыва кладки. Делаются они так, чтобы при дальнейшем продолжении работ можно было обеспечить надёжную перевязку новой части кладки с ранее возведённой.
Процесс кладки включает следующие последовательно выполняемые операции: установка порядовок, натягивание причалок для обеспечения правильности укладки кирпичей и рядов, подача и раскладка кирпичей на стене, перемешивание раствора и подача его на стену, расстилание его под наружную версту, укладка наружной версты, расстилание раствора под внутреннюю версту, укладка внутренней версты, расстилание раствора под забутку, укладка забутки, проверка правильности выложенного ряда.
Для обеспечения монолитности кладки камни укладывают с соблюдением условий, которые называют правилами разрезки кладки.
Элементы кладки и правила разрезки.
а – элементы кладки; б – расшивка швов; в – воздействие наклонной силы;
г – неправильное расположение плоскостей разрезки; д – правильное расположение плоскостей разрезки; е – кладка без перевязки; ж – кладка с перевязкой;
1 – верста; 2 – забутка; 3- ложковый ряд; 4- тычковый ряд; 5 – шов.
Правило 1. Кладку необходимо вести плоскими рядами, перпендикулярными направлению действующей нагрузки (Р).
Правило 2. Внутри каждого ряда плоскости (швы), разграничивающие одни камни от других, должны быть перпендикулярны к постели. При этом одна система плоскостей должна быть перпендикулярна к лицевой поверхности кладки, а другая – ей параллельна (Рис. д). Т.е. все швы в массиве кладки должны быть взаимно перпендикулярны.
Правило 3. Вертикальные швы в смешанных рядах кладки (или через определённое количество рядов) должны быть перевязаны, то есть не должны совпадать (Рис. ж, е).
Способы укладки кирпича
Кирпич в массив кладки укладывается одним из следующих способов:
- вприсык
- вприсык с подрезкой
- вприжим
Кладка вприжим выполняется в следующем порядке: кельмой загребают часть раствора в стороне от постели, подготовленной под укладываемые кирпичи, захваченную кельмой часть раствора прижимают к уложенному ранее кирпичу, левой рукой плотно кладут кирпич на постель и прижимают его к полотну кельмы, кельму вынимают, а придвигаемый кирпичом раствор образует вертикальный поперечный шов, уложенный кирпич осаживают нажимом руки, а избыток раствора подрезают кельмой. Кладка получается прочной, плотной и чистой, однако требует больших затрат труда в сравнении с другими способами, так как каменщик вынужден делать много движений.
Раскладка кирпича и приёмы кладки.
а – раскладка для тычкового ряда; б – раскладка для ложкового ряда; в – кладка вприсык тычкового ряда; г – кладка вприжим тычкового ряда; д – кладка в полуприсык; 1,2,3,4 – последовательность операций.