1.7. Кладка из природных камней неправильной формы

Природные каменные материалы подразделяются на камень бутовый и блоки из природного камня. Бутовый камень (бут) – куски камня неправильной формы размером не более 500 мм по наибольшему измерению. Бутовый камень может быть рваный (неправильной формы) и постелистый. Масса камней до 40 кг. Блоки из природного камня вырезаются или выпиливаются из известняка, ракушечника, туфа, песчаника и т. д. Блоки применяются для наружных и внутренних стен, а также для фундаментов и стен подвалов и др.

Из природных неправильной камней выполняется бутовая и бутобетонная кладка.

Бутовой называется кладка, выполненная из камней, соединенных раствором. Для бутовой кладки используются камни неправильной формы – рваные; постелистые – камни с двумя параллельными плоскостями; булыжник – камни, имеющие округленную форму.

Бутовая кладка производится «под лопатку» «под залив» или «под скобу».

Кладка «под лопатку» выполняется на растворе горизонтальными рядами из подобранных по высоте камней с перевязкой швов по однорядной системе. Толщина каждого ряда около 25 см. Пространство между верстовыми рядами заполняется мелкими камнями и раствором.

Для удобства подбора камней по высоте и проверки высоты ряда используется простейший шаблон в виде скобы. Такой прием кладки называется «под скобу», т. е. с соблюдением одинаковой толщины слоя.

Кладка «под залив» используется при строительстве малоэтажных зданий. При возведении наземных стен кладка ведется в опалубке, а при сооружении фундаментов – в распор с вертикальными стенами траншей. Камни укладываются горизонтальными рядами толщиной до 20 см с тщательным заполнением промежутков между ними мелкими камнями (щебенкой). Каждый слой заливается раствором. Камни укладываются без строгой перевязки швов и устройства верстовых рядов.

Бутобетонная кладка является разновидностью полураздельного бетонирования. Выполняется втапливанием в бетонную смесь бутового камня размером не более 30 см, но не более 1/3 толщины конструкции. Процесс кладки состоит из укладки слоя бетонной смеси из укладки слоя бетонной смеси высотой около 20 см и втапливания в нее бутового камня. Затем операция повторяется до достижения проектной высоты конструкции. По верху последнего слоя камней укладывается покрывающий слой бетонной смеси с уплотнением ее поверхностными вибраторами. Для обеспечения требуемой плотности, монолитности и прочности кладки количество втапливаемых камней не должно превышать 50 % объема возводимой конструкции и камни должны располагаться на расстоянии 4-5 см друг от друга и от наружной поверхности конструкции.

Бутобетонная кладка выполняется в опалубке (в отдельных случаях фундаменты могут сооружаться в распор со стенками траншеи) поярусно. Последовательность установки наружной и внутренней опалубок и заполнения их бетоном идентична аналогичным операциям при возведении стен из монолитного бетона.

Бутобетонная кладка имеет большую прочность и менее трудоемка по сравнению с бутовой, но приводит к увеличению расхода цемента.

Кладка из природных камней неправильной формы выполняется тем же инструментом и теми же приспособлениями, что и кладка из кирпича. Дополнительно используется только инструмент для разбивки и околки камней и трамбовки для уплотнения кладки.

1.8. Возведение каменных конструкций в зимних условиях

Производство каменных работ в зимних условиях имеет ряд особенностей, обусловленных влиянием отрицательных температур на процессы укладки и твердения раствора. С понижением температуры процесс твердения раствора замедляется, так скорость твердения при температуре 5С замедляется в 3-4 раза, при 0С раствор практически не твердеет. При более низких температурах содержащаяся в растворе свободная вода превращается в лед, который в соединение с вяжущими веществами не вступает. Если твердение раствора началось ранее замерзания, то оно приостанавливается до тех пор, пока свободная вода будет находиться в растворе в виде льда. Кроме того, замерзающая вода увеличивается в объеме до 9 %, благодаря этому структура раствора разрушается, и он в значительной степени теряет накопленную до замерзания прочность.

При замерзании свежевыложенный в швах раствор очень быстро теряет пластичность, горизонтальные швы остаются недостаточно уплотненными, при оттаивании они обжимаются весом вышележащей кладки, а это вызывает значительную и неравномерную осадку, создающую угрозу прочности и устойчивости кладки и всего здания. При раннем замораживании кладки конечная прочность, которую она приобретает при положительной температуре, не доходит до марочной и обычно не превышает 50 % требуемой прочности.

При каменной кладке в зимних условиях, выполняемой на растворах с температурой не ниже +20 С, применяются следующие способы:

• замораживание с приобретением раствором критической прочности до замерзания;

• использование противоморозных добавок;

• использование быстротвердеющих растворов на основе глиноземистого цемента;

• электропрогрев кладки;

• армирование кладки;

• кладка в тепляках.

Кладка с замораживанием производится на открытом воздухе на неподогретых, но очищенных от снега и наледи камнях, укладываемых на подогретый раствор. Под действием отрицательной температуры раствор замерзает и в таком состоянии находится до оттаивания кладки весной или при искусственном обогреве. Оттаявший раствор набирает прочность кладки во временных параметрах.

Каменные конструкции при оттаивании отличаются повышенной деформативностью. В этот период оттаявший раствор обжимается вышележащими слоями кладки и конструкции дают осадку (до 2 мм на 1 м высоты кладки). Осадка по всему сечению, как правило, неравномерна.

Для обеспечения прочности и общей устойчивости кладки, как в процессе самой кладки, так и до наступления оттаивания выполняются мероприятия по ее усилению стальными связями (рис. 13), которые укладываются в углах, в местах примыкания и пересечения стен. Общая устойчивость кладки обеспечивается также за счет установки плит междуэтажного перекрытия после завершения кладки этажа и анкеровкой их со стенами, а также армирование кирпичных столбов и простенков.

Рис. 13. Усиление кладки стальными связями:

а – в углах; б – в пересечении стен; в – в местах примыкания колонн со стенами; 1 – вертикальные анкеры диаметром 10…12 мм; 2 – горизонтальные связи диаметром 8…10 мм; 3 – горизонтальный анкер диаметром 8…10 мм

До начала оттаивания принимаются меры по разгрузке конструкций или их усилению. Для разгрузки простенков в проемах в распор устанавливаются стойки на клиньях или металлические стоки с домкратами, позволяющих регулировать их положение по мере осадки кладки. Для увеличения несущей способности и обеспечения устойчивости столбов и простенков устанавливаются стальные обоймы или инвентарные хомуты. Высокие простенки раскрепляются двусторонними сжимами, а отдельно стоящие стены, высота которых более чем в 5 раз превышает их толщину, временно закрепляется двусторонними подкосами.

Временные крепления после оттаивания кладки оставляются на период начального твердения, но не менее чем на 12 суток.

Электропрогрев кладки (рис. 14) применяется при небольших объемах работ для наиболее нагруженных простенков и столбов нижних этажей многоэтажных зданий.

Кладка, подлежащая прогреву, выполняется на цементном растворе. В процессе кладки в швы помещаются пластинчатые электроды, подключаемые затем к электрической сети напряжением 220…380В (см. рис. 14, а). В армированной кладке роль электродов выполняют стальные сетки (см. рис. 14, б).

Рис. 14. Схемы электропрогрева:

а – кирпичной стены; б – кирпичного столба; 1 – электрическая сеть;

2 – пластинчатые электроды; 3 – отпайки; 4 – провода; 5 – стальная сетка

Электрический ток, проходя через растворные швы, нагревает их до температуры 30-35 С, ускоряя тем самым процесс твердения. Электропрогрев кладки продолжается до набора раствором не менее 20 % марочной прочности.

Особенности производства кирпичной кладки в зимних условиях:

• сокращается размер делянок, увеличивается число каменщиков, обеспечивается быстрое возведение кладки по высоте с обязательным и одновременным выполнением работ сразу на всей захватке;

• при многорядной системе перевязки вертикальные продольные швы перевязывают не реже чем через каждые три ряда;

• запас раствора на рабочем месте допускается только на 20…30 мин. Работы, ящик должен быть утеплен и оборудован подогревом;

• не разрешается укладывать в конструкцию намокший и обледеневший кирпич;

• не допускается при перерывах в работе оставлять раствор на верхнем слое кладки.