Стены из кирпича и камня

Стены из кирпича и камня

Кирпич, как и дерево, относится к числу традиционных строительных материалов (рис. 5.18). При этом он не менее экологичен. К тому же кирпич достаточно огнестоек без дополнительных пропиток и обработок, не гниет и не подвержен поражению насекомыми.

Хорошие теплоизоляционные свойства кирпичных стен, их способность медленно прогреваться и остывать может оказаться как плюсом, так и минусом. Все зависит от того, предназначен дом для постоянного или сезонного проживания. То, что температура внутри помещения слабо подвержена суточным колебаниям, при постоянном проживании является несомненным достоинством. Но если речь идет о сезонной эксплуатации, то возникают нюансы: в холодное время года в здании сыро, резкие температурные перепады приводят к образованию конденсата, а следовательно, к постепенному разрушению кирпичных стен. Правда, первые признаки этого вы заметите через 25–30 лет, и лишь при ваших внуках-правнуках кирпичный дом превратится в окончательную развалину.

Рис. 5.18. Возведение кирпичных стен

На сегодняшний день существует более десятка тысяч разновидностей кирпича самых разнообразных формы, фактуры и оттенков. Его используют для строительства как крупных многоэтажных объектов, так и частных коттеджей, дач, подсобных помещений.

Для возведения стен применяется разный кирпич: полнотелый красный (обожженный), более дешевый пустотелый («эффективный») и еще более дешевый силикатный, или белый (его применяют только для облицовки). По прочности кирпич подразделяется на марки 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100 и 75. Масса кирпича обычно равняется 3–5 кг. Толщина сплошных стен всегда кратна половине ширины кирпича и возводится в 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5 и т. д. кирпича. Если толщина растворных швов между кирпичами равна 1 см, то стены имеют толщину 12, 25, 38, 51, 64 см и более. Выбор толщины стен зависит от климатической зоны. Например, если зимняя температура опускается до -30 °C, наружные стены должны быть толщиной не менее 64 см, то есть в 2,5 кирпича.

Можно выделить несколько основных видов кирпича.

Кирпич рядовой полнотелый красного цвета отличается морозостойкостью — не трескается даже в самые сильные холода. Его пористость — 6–20 %. Этот кирпич достаточно дешев, поэтому многие, пытаясь сэкономить, предпочитают именно его. Однако поверхность полнотелого кирпича грубая, неровная, так что стены приходится штукатурить или отделывать каким-либо другим образом, например облицовывать плиткой. В результате первоначальная экономия оборачивается дополнительными финансовыми и временными затратами.

Кирпич пустотелый бывает нескольких цветов — бледно- и темно-красный, коричневый, желтый. Пустоты могут быть сквозными или несквозными; круглыми, щелевидными, овальными, квадратными. Стены из этого кирпича характеризуются повышенной теплоизоляцией.

Кирпич облицовочный отличается широкой цветовой гаммой (от светло-желтого до темно-красного оттенка), морозостойкостью, влагоустойчивостью. Не требует дополнительной отделки. Кроме того, кирпич с орнаментом может использоваться для наружной отделки печей и каминов.

Силикатный кирпич привлекателен по цене, но применять его для строительства не рекомендуется. Морозостойкость у данного материала средняя, стены могут трескаться от холода, поскольку такой кирпич впитывает влагу. Кроме того, большой вес силикатного кирпича приводит к тому, что зданию требуется усиленный фундамент.

Керамический клинкерный модульный кирпич морозо- и влагоустойчив, обладает гладкой поверхностью, бывает белым, серым, светло-серым, красным. Применяется для отделки.

Кирпич глазурованный бывает различных цветов, применяется для отделки.

Современные кирпичные стены возводятся с использованием наружного или внутреннего утепления. Толщина стены в этом случае определяется не требованиями к теплозащите, а лишь требованиями к механической прочности и обычно составляет 380 мм (в любом климате). Тепловая защита обеспечивается утеплителем. Если утепляющий слой находится внутри, то нужно предотвратить образование конденсата при помощи пароизоляции. Если утепляющий слой расположен снаружи, его защищают сайдингом или штукатуркой.

Внутренние несущие стены часто возводят из полнотелого глиняного или силикатного кирпича. Их толщина должна быть не менее 380 мм, сечение столбов — не менее 38 ? 38 см, простенков — не менее 25 ? 51 см. Столбы и простенки армируют металлической сеткой из проволоки диаметром 3–6 мм через каждые 3–5 рядов кладки.

Перегородки выкладывают толщиной 12 см (в полкирпича) и даже 6,5 см, то есть кирпич ставится на ребро. В таких случаях кладку тоже армируют проволокой через 2–3 ряда.

Толщина строительного камня соответствует двум кирпичам, уложенным плашмя, с учетом толщины шва между ними. Поверхность граней у камней бывает гладкой и рифленой. Камни бетонные стеновые, как и кирпичи, выпускают сплошными и пустотелыми. Материалом служит тяжелый, облегченный и легкий бетон. Максимальные размеры бетонных стеновых камней — 390 ? 190 ? 188 мм, а максимальная масса — 35 кг.

Естественные каменные материалы бывают двух видов: камень бутовый и блоки из природного камня.

Бутовый камень (бут) — это куски камня, имеющие неправильную форму, размером не превышающие 500 мм по наибольшему измерению. Максимальная масса бутового камня — 40 кг.

Блоки изготавливаются из известняка, ракушечника, туфа, песчаника и некоторых других горных пород. Блоки вырезают, выпиливают или получают путем распиливания блоков-заготовок и применяют для возведения наружных и внутренних стен, а также фундаментов и стен подвалов.

Использование в строительстве кирпича и камня требует скрепления кладки раствором. Раствор придает кладке прочность, не дает отдельным камням перемещаться, служит препятствием для проникновения воды и воздуха, а также позволяет обеспечить равномерность передачи усилия от одного камня к другому.

Для каменной кладки применяют растворы марок 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200. Увеличение числа означает повышение способности раствора оказывать сопротивление сжатию кладки. Однако следует учитывать, что качественное различие между марками раствора невелико. Особенно важно обращать на это внимание при выполнении кладки из кирпича и камня правильной формы.

Растворы для кладки подразделяются также на тяжелые и легкие — в зависимости от плотности в сухом состоянии. Первые имеют плотность 1500 кг/м³. К легким относятся растворы, имеющие меньшую плотность.

В тяжелых растворах в качестве заполнителя используется естественный песок из плотных горных пород, чаще всего горный. В легких растворах применяются пески, получаемые при дроблении и просеивании легких горных пород (пемзы, туфа) или искусственных легких материалов схожей структуры — доменных гранулированных или топливных шлаков.

Чаще всего используются растворы, имеющие следующую структуру: вяжущим служит цемент, пластификатором — известь либо глина, а заполнителем — песок, (естественный или искусственный). Отмечу, что именно цементные растворы применяются при возведении особо нагруженных конструкций и конструкций, эксплуатируемых в условиях высокой влажности, а также в армированной кладке (табл. 5.1).

Таблица 5.1. Пропорциональный состав цементно-известковых и цементно-глиняных растворов марок от 10 до 50

Плотность известкового теста — 1400 кг/м³. Консистенция глиняного теста определяется глубиной погружения в него стандартного конуса на 14–15 см.

Скорость нарастания прочности раствора зависит от вида вяжущих компонентов и условий, в которых происходит твердение (табл. 5.2).

Таблица 5.2. Нарастание прочности раствора на портландцементе при температуре 15 °C

Помимо прочности, важным показателем качества раствора является его технологичность. Признаком качественного раствора служит возможность его укладки на основание (кирпич, камень и т. д.) тонким однородным слоем.

Известковое тесто готовят из погашенной водой извести в виде отдельных кусков (кипелка) или порошка (пушонка). Полученную смесь оставляют на длительный срок — не менее чем на две недели. Чтобы приготовить глиняное тесто, нужно замочить куски глины в воде и оставить на три-пять дней до их полного размокания. Затем следует добавить воду, тесто перемешать, процедить, дать отстояться, а после слить воду. Тесто из глины можно хранить достаточно долго. Раствор для кирпичной кладки следует готовить перед началом работ и использовать в течение двух часов.

Толщина вертикальных швов при кладке — около 1 см. Горизонтальные швы при добавлении в раствор извести или глины делают также толщиной 1 см, а если добавок нет — 1,2 см. Максимальная толщина швов — 1,5 см, минимальная — 0,8 см.

Нижнюю и верхнюю грани кирпича называют постелями, две боковые большего размера — ложками, две боковые меньшего размера — тычками.

В общем случае ложок — камень, уложенный длинной стороной вдоль стены; тычок — камень, уложенный короткой стороной вдоль стены.

Версты — наружные ряды кирпича при кладке. Бывают наружная и внутренняя верста. Забутка — заполнение между верстами.

Ложковый ряд — наружная верста, состоящая из ложков.

Тычковый ряд — наружная верста, укладываемая из тычков.

При кладке «впустошовку» наружные швы на глубину 1–1,5 см не заполняются раствором. Это облегчает последующее оштукатуривание.

При кладке «вподрезку» раствор заполняет швы заподлицо с наружной поверхностью стены.

От перевязки швов (способа укладки кирпичей относительно друг друга) зависит устойчивость и долговечность стены. Наиболее прочный тип кладки — английская перевязка, при которой чередуются тычковые и ложковые ряды. Таким образом, снаружи стены кирпичи ложатся крест-накрест. При фламандской перевязке в одном ряду чередуются и ложковые, и тычковые кирпичи.

Перевязка продольных швов необходима, чтобы предотвратить расслаивание стены по вертикали и более равномерно распределить нагрузку по длине стены. Перевязка поперечных швов выполняется для создания продольной связи между кирпичами. Кроме того, поперечная перевязка служит для распределения нагрузки по всей толщине кирпичной кладки.

Прочность кладки можно увеличить, если проложить арматурную сетку с ячейками шириной 6–12 см из проволоки диаметром 3–6 мм.

Широкое применение получили различные способы облегченной кладки.

Колодцевая кладка является самой распространенной и экономичной конструкцией для наружной стены. Ее возводят из двух разных стенок шириной в полкирпича, находящихся на расстоянии 14–34 см друг от друга. Стенки соединяются между собой вертикальными и горизонтальными мостиками толщиной в четверть кирпича через каждые 65–120 см по длине стены и через каждые 3–5 рядов по высоте (рис. 5.19).

Образовавшиеся колодцы можно заполнять теплым раствором или легким бетоном, а также легкобетонными вкладышами, в качестве которых могут выступать камни, щебень, песок и керамзит. Утеплитель укладывается слоями толщиной 11–15 см. Засыпные материалы следует поливать раствором через каждые 100–500 мм по высоте. Такая кладка предотвращает воздействие внешней среды на утеплитель, и при этом увеличивается прочность стены.

Рис. 5.19. Колодцевая кладка

В последнее время широко используется облегченная кладка с прокладыванием в качестве утеплителя пенополистирольных (пенопластовых) плит (рис. 5.20).

Она представляет собой две параллельные стены толщиной в 0,5 кирпича — одна несущая (250–380 мм), другая облицовочная (120 мм), — связанные через каждые пять ложковых рядов сеткой или прутками арматуры толщиной 6 мм, которые укладывают через каждые 50 см стены по длине. Чтобы прутки арматуры не заржавели, в местах засыпки, где они укладываются, кельмой делают бороздки глубиной и шириной 3–4 см, которые заливают цементным раствором. Прутки должны скрываться в нем полностью или на половину своей толщины. После выведения следующего ряда на арматуру кладут слой раствора такой же толщины. Потом делают еще четыре ряда, засыпают заполнитель или заливают раствор, укладывают прутки и продолжают делать кладку.

Количество кирпича и раствора, необходимое для 1 м³ кирпичной кладки, приводится в табл. 5.3.

Таблица 5.3. Расход кирпича и раствора на 1 м³ кирпичной кладки

Рис. 5.20. Кладка с прокладыванием в качестве утеплителя пенополистирольных плит

Кладку из кирпича начинают с закрепления порядовок. Порядовка — это рейка длиной 2–3 м с нанесенными делениями, соответствующими толщине горизонтального ряда кладки: 77 мм для обычного кирпича и 100 мм для модулированного (утолщенного). Этот размер состоит из толщины кирпича (65 или 88 мм) и толщины шва (12 мм). К порядовкам крепится шнур-причалка, по которому выверяется горизонтальность рядов кладки (рис. 5.21).

Рис. 5.21. По шнуру-причалке выверяется горизонтальность рядов кирпичной кладки

Порядовки располагают по периметру дома на углах, в местах пересечений и примыканий стен, а также на прямых участках стен на расстоянии 5–6 м одна от другой и выверяют по отвесу и уровню или нивелиру. Шнур-причалку натягивают на каждый ряд на 3–4 мм выше уровня его верха. При кладке протяженных участков сначала через каждые 4–5 м выкладывают маяки — участки кладки высотой пять-шесть рядов. Маяки выкладывают в виде убежной штрабы, то есть плавно сбегающей кладки. Вообще штраба — это участок, который выкладывается перед перерывом в работе.

Кладку очередного ряда начинают с раскладывания (расстилания) раствора. Раствор расстилают «грядкой» толщиной 20–25 мм, шириной 70–80 мм (для ложкового ряда) или 200–220 мм (для тычкового). Это обеспечит толщину шва 10–12 мм. При кладке с заполнением швов «грядка» не доходит до лицевой поверхности стены на 10 мм, при кладке «впустошовку» (шов не заполнен на глубину 10–15 мм, считая от лицевой поверхности стены) — на 20–30 мм. Перед укладкой раствор перемешивается. Уложенный ровным слоем раствор разравнивается кельмой. Окончательное разравнивание проводится в процессе кладки.

Кладку выполняют в такой последовательности. Кирпичи раскладывают на стене, раствор расстилают под наружную версту и укладывают ее. Затем то же самое проделывают для внутренней версты. Если возводится стена с использованием внутреннего утеплителя (пенопласта), его укладывают между выложенными верстами и засыпают керамзитом.

Почему в качестве внутреннего утеплителя для кирпичных стен используется именно пенопласт? Это самый дешевый и эффективный утеплитель. Он на 98 % состоит из воздуха, заключенного в миллиарды микроскопических тонкостенных шариков из вспененного полистирола. Пенопласт, не разрушаясь, выдерживает температуры от -180 до +110 °C. Он обладает высокой химической стойкостью, нейтрален к распространенным агрессивным веществам, таким как солевые растворы, известь, цемент, гипс, ангидрид, щелочи, разведенные и слабые кислоты, мыло, соли, удобрения, битум, силиконовые масла, спирты, клеящие и водорастворимые краски. Пенопласт не растворяется и не набухает в воде, практически не впитывает влагу, долговечен и стоек к гниению. Он не создает питательной среды для грибков и бактерий. Кроме того, пенопласт характеризуется отличными показателями по теплоизоляции.

Каменная кладка в неблагоприятных климатических условиях.

Разнообразие климатических зон предполагает различные неблагоприятные погодные условия, затрудняющие строительство.

Высокие температуры при низкой влажности представляют для строителей определенное неудобство: работать, когда припекает солнце, не слишком хочется, да и существует опасность получить солнечный или тепловой удар. Каменную кладку в таких условиях следует оберегать от пересыхания. Для этого керамический кирпич перед укладкой погружают в воду или смачивают каким-либо другим способом. При перерывах в работе верхний ряд кладки не покрывают раствором, а при возобновлении работы поливают водой. Чтобы защитить кладку от пересыхания, ей нужно устроить укрытие от солнечных лучей.

С отрицательными температурами бороться сложнее — тут укрытием не обойтись. На сей раз главная проблема заключается в точке замерзания воды, которая равняется 0 °C. Как только температура воздуха становится отрицательной, вода, которая используется в качестве связующего элемента раствора, немедленно превращается в лед. Гидратация цемента и твердение раствора в кладке прекращаются. Кроме того, увеличивается объем раствора (примерно на 9 %), он становится рыхлым и менее прочным. Влага из теплого раствора, соприкасаясь с холодной поверхностью камня, образует тонкую пленку из воды или даже льда, и прочного сцепления камня с раствором не происходит. В известковом растворе при замораживании твердение тоже прекращается из-за происходящих физико-химических и химических процессов.

Чтобы при минусовой температуре можно было продолжать строительство, используются специальные приемы кладки, в частности применение противоморозных добавок, электропрогрев и кладка замораживанием.

Кладка замораживанием производится на открытом воздухе. Камни не подогреваются, но с них счищается снег и наледь. Раствор перед использованием подогревается. На морозе раствор замерзает и в таком состоянии находится до тех пор, пока температура окружающей среды не повысится (весной или при искусственном обогреве). Однако итоговая прочность кладки не всегда становится такой, как могла бы быть, если бы раствор не был заморожен. Это зависит от вида, марки раствора и температурных условий.

Каменные конструкции при оттаивании имеют склонность к деформированию, так как в этот период раствор сжимается вышележащими слоями кладки. В результате стены дают осадку (до 2 мм на 1 м высоты кладки). Такая осадка не представляет опасности, если она равномерна по всему сечению конструкции. Но и в естественных условиях, и при искусственном отогреве она происходит неравномерно. Поэтому обеспечивать прочность и устойчивость конструкций необходимо как в процессе кладки, так и до оттаивания раствора.

Технология кладки при низких температурах имеет свои особенности. Кирпич, как и другие стеновые материалы, перед укладкой очищают от снега и наледи. Раствор доставляют к месту укладки подогретым либо изготавливают на месте, используя подогретую воду (до 80 °C) или подогретый песок (до 60 °C) (табл. 5.4).

Таблица 5.4. Температура кладочного раствора при низкой температуре воздуха

ВНИМАНИЕ

Если готовый раствор остыл, его нельзя разбавлять горячей водой. Это лишь добавит замерзшему раствору пор, заполненных льдом, и при оттаивании он не наберет необходимой прочности. Если раствор замерз до начала схватывания, его нужно возвратить на растворный узел для переработки.

Раствор наносят небольшими порциями — на два-три кирпича, — чтобы он не успевал смерзнуться. Кирпич и керамические камни укладывают с соблюдением толщины швов, установленной для летней кладки (горизонтальные — 10–15 мм, вертикальные — 8–15 мм). Если работа на какое-то время прерывается, необходимо следить за тем, чтобы вертикальные швы верхних рядов кладки были заполнены раствором. Выложенные конструкции укрывают толем или кирпичом без раствора.

Существуют специальные приемы, позволяющие повысить общую устойчивость кладки:

? укладка стальных связей в углах, местах примыкания и пересечения стен;

? установка плит междуэтажного перекрытия после завершения кладки этажа и анкеровка их со стенами;

? укладка стальных анкеров, связывающих колонны каркаса со стенами производственных зданий;

? армирование кирпичных столбов и простенков.

Высоту проемов делают на 5 мм больше, чем при летней кладке, что компенсирует осадку конструкции в результате оттаивания.

До того как раствор начинает оттаивать, следует принять меры, позволяющие разгрузить или усилить конструктивные элементы кладки.

Чтобы разгрузить простенки, в проемах в распор устанавливают стойки на клиньях. По мере осадки конструкции положение стоек можно будет регулировать. Иногда используют металлические стойки с домкратными опорами. Чтобы уменьшить нагрузки от прогонов, под их концы подводят стойки, также опирающиеся на деревянные клинья. Для увеличения несущей способности и обеспечения устойчивости столбов и простенков устанавливают стальные обоймы или инвентарные хомуты из металлических уголков, стянутых болтами. Высокие простенки раскрепляют двусторонними сжимами, а отдельно стоящие стены высотой, более чем в пять раз превышающей их толщину, временно закрепляют с помощью двусторонних подкосов.

Кроме того, следует исключить нагрузки, не предусмотренные проектом, то есть убрать различный мусор и строительные материалы.

Когда кладка начинает оттаивать, временные крепления снимают, но не сразу, а через некоторое время, как минимум через 12 суток. Выполняя кладку замораживанием, следует помнить, что, как только раствор замерзнет, исправить дефекты возможности уже не будет. Необходимо строго контролировать качество работ и максимально быстро исправлять недостатки.

Самые распространенные противоморозные добавки — поташ и нитрит натрия. Хлористые соли кальция и натрия повышают способность кладки впитывать влагу и вызывают появление на ее поверхности высолов. Применяются они чаще всего для кладки подземных бутовых и бутобетонных фундаментов, наружных стен, а также в случаях, когда к отделке поверхности не предъявляется повышенных требований.

При кладке на растворах с противоморозными добавками кирпич и камень должны быть очищены от снега и наледи. Кладку ведут теми же способами, что и при положительной температуре, соблюдая требования к температуре используемого раствора.

При морозе до -15 °C кладку ведут на растворах с добавкой нитрита натрия (5–10 % массы цемента). Способность к укладке у таких растворов сохраняется при данной температуре в течение 1,5–3 часов.

При морозах до -30 °C в растворы добавляют поташ (5–10 % от массы цемента) и замедлитель схватывания, в качестве которого используется сульфитно-дрожжевая бражка. Такой раствор схватывается очень быстро, поэтому максимальное время использования одной порции — 1 час. Растворы с добавлением поташа не рекомендуется использовать при возведении зданий из силикатного кирпича, так как это вещество способно вызывать коррозию силикатов.

Электропрогрев кладки имеет смысл использовать лишь в некоторых случаях: при малых объемах работ или при кладке наиболее нагруженных простенков и столбов нижних этажей многоэтажных зданий. Для таких работ подходят цементные растворы марки не ниже 50. В процессе работы в швы кладки помещают пластинчатые электроды, которые затем подключаются к электросети напряжением 220–380 В. В армированной кладке столбов в качестве электродов используются стальные сетки. Электрический ток, проходящий через растворные швы, нагревает их до температуры +30… +35 °C, ускоряя тем самым процесс твердения. Электропрогрев кладки продолжают до тех пор, пока раствор не наберет 20 % марочной прочности.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.