Розчини для кам'яної кладки

Монолітність кладки з іншого боку забезпечується ще й заповненням швів­ якісним розчином. Крім того вживання розчинів забезпечує кладку від продування вітром та проникнення вологи.

Розчин, що вживається для кладки, має відповідати вимогам, залежним від умов роботи та навантаження кладки.

Розрізняють розчини прості — вживається один вид в'яжучого, та склад­ні — декілька в'яжучих. Прості розчини: цементні, вапняні, глиняні. Складні розчини: цементно-вапняні, цементно-глиняні, вапняно-глиняні тощо.

В якості наповнювачів використовують: пісок природний, пісок керамзи­то­­вий, пісок шлаковий, пісок пемзовий тощо. В залежності від наповнювача розчини розподіляються на важкі (з природним піском) та легкі (напри­клад,­ на шлаковому піску).

Розчини, що вживаються для кладок, повинні мати властивості, які б забез­пе­чували необхідні якості кам'яної кладки. У цьому зв'язку розріз­няють такі властивості розчинів:

— міцність: характеризується маркою: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 та 200;

— морозостійкість: 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200;

— щільність: важкі — r > 1500 кг/м3, легкі — r < 1500 кг/м3;

— зручність вкладання, або рухомість розчину, що залежить від водов'яжу­чого співвідношення (В/В) й визначається величиною занурення в ньому стандартного конуса. Розчин для бутової кладки має бути з рухо­містю 4...6 см; для кладки з цегли, або каменів правильної форми — 9...13 см. Для підвищення рухомості в розчини вводять пластифікуючі добавки: глину, вапно, милонафт, сульфітно-спиртову барду — ССБ тощо.

Основні сфери вживання розчинів:

цементних — для особливо міцних конструкцій, підземних та надземних, а також для конструкцій, що будуть експлуатуватися в дуже вологих приміщеннях та насичених водою грунтах;

вапняних — для кладки, що експлуатується в сухих місцях, що сприймає невеликі навантаження;

цементно-глиняних та цементно-вапняних — найбільш поширені й вжи­вають­ся для ведення звичайних кладок, що сприймають середні наванта­ження в сухих та вологих місцях.

Виготовляють розчини, як правило, на централізованих бетонорозчинних вузлах ЗЗБК. Кожна партія розчинів, що доставляються з заводів або вузлів розчиноприготовлювачів повинна мати паспорт, в якому вказано дату виготовлення, марку, рухомість, а для сухих розчинів — вологість, що не повинна перевищувати 1%.

Види кладок

5.4.1. Кладки з каменів правильної форми.

Така кладка буває суцільна та полегшена. При викладанні суцільної клад­ки весь її масив виконується з одного типу каменів відповідної (кратної найменшому розміру) товщини. Правильна форма дає можливість встанов­лювати в масиві кладки визначену черговість довжикових та поперечни­кових рядів, особливо в таких конструкціях, як стовпи, простінки та інші дуже навантажені конструкції.

Найбільш поширена система в таких конструкціях — ланцюгова, для стов­пів — дво- або трирядкова кладка. Для звичайних стін в сучасних умо­вах найбільш поширена шестирядкова кладка.

Однорядкова (ланцюгова) кладка, коли кожен довжиковий ряд чергу­єть­ся с попе­реч­никовим. Отже всі вертикальні поздовжні й поперечні шви кож­ного ряду кладки перекриваються каменями наступного ряду (Рисунок 5.5 а).

Чотирирядкова кладка — це один з видів багаторядкової. Виконується чер­­гуванням трьох рядів довжикових з одним поперечниковим. В трьох довжикових рядах допускається співпадання вертикальних поздовжніх швів, що перев'язуються каменями четвертого ряду (див. Рисунок 5.5 б).

Багаторядкова кладка — виконується чергуванням п'яти довжикових рядів з шостим — поперечниковим. Вертикальні поперечні шви в суміжних дов­­жикових рядах здвигаються на 1/2, а в поперечникових рядах — на 1/4цеглини. Поздовжні вертикальні шви залишаються перев'язаними на всі п'ять довжикових рядів (див. Рисунок 5.5 в).

Така система можлива при товщині цегли 65 мм. Якщо ця товщина більша, то поперечникові ряди вкладаються через кожні 400 мм, рахуючи від верху нижнього до низу верхнього поперечникового ряду.

Простінки невеликої довжини також викладаються по чотирирядковій системі.

При всіх видах кладки в будь-якій конструкції кладка починається й закінчується поперечниковими рядами.

Поперечникові ряди завжди влаштовуються також в гніздах, де спира­ють­­ся балки, ферми, мауерлати, на рівні обрізів стін, під плитами, в на­­пус­­­ках, поясках, карнизах тощо.

Перемички — над віконними та дверними отворами в багатоповерхових будинках виконують із збірних залізобетонних елементів. У індивідуальних та невеликих житлових будинках вони можуть виконуватися з металевих кут­ників та смуг. Дуже часто їх виконують з цегли. Тоді вони розділяють­ся на рядові, клинчасті, лучкові та аркові. Рядові, лучкові та клинчасті засто­совуються, якщо ширина отвору складає не більше двох метрів. Аркові — можна вживати при прольоті отвору до 4 м.

Перед виконанням тієї чи іншої перемички виконується опалубка і пер­ший поперечниковий ряд вкладається на ретельно виконаний шар жир­ного розчину. В рядових та клинчастих перемичках в цей шар втоплюється й заводиться в межі простінка не менше, як на 25 см дротяна арматура із розрахунку: один стержень площиною 20 мм2на кожні півцеглини. Кінці дротів для кращого зчеплення з розчином загинають на 180о. Опалубку можна знімати не раніш як за 6 діб.

Лучкові, клинчасті та аркові перемички викладаються з спеціаль­них тесаних чи клинчастих «лекальних» цеглин, або їх кривизна отриму­єть­ся завдяки клиноподібним швам. Такі перемички викладаються симет­рич­­но від п'ят до середини, при цьому центральний «замковий» камінь має входити на місце туго й заклинювати перемичку.

Карнизи викладаються таким чином, що звис кожного ряду допускаєть­ся не більше одної третини цегли, а загальний напуск неармованого карниза не має перевищувати половини товщини стіни. Якщо напуск запроектовано більшим, то карнизи армують, або вкладають по спеціальних залізобетон­них карнизних плитах, заанкерованих в масиві кладки.

Армована кладка вживається тоді, коли необхідно отримати підвищену міцність або носійну здатність. Армування буває поздовжнім і поперечним. Арматура являє собою дротини, що вкладаються в шви. При цьому товщина швів має бути на 4 мм більше, ніж діаметр арматури, але дорівнювати необхід­ній середній товщині. Якщо арматура перехрещується, це ж правило стосується загальної товщини перехрестя.

Найчастіше армуванню підлягають найнапруженіші частини кладки: стов­­пи, простінки, устої тощо. У цих випадках застосовують зварені сітки з дроту відповідного діаметру, або зигзагоподібні гнуті, що накладаються одна на другу. Звідси виходить, що діаметр дроту для зварених сіток не повинен перевищувати 4 мм. Підвищення діаметра автоматично викликає підвищення товщини шва, що в свою чергу знижує носійну здатність клад­ки, що недопустимо.

По висоті стовпів сітки вкладають як правило через 5 рядів. Зварені сітки встановлюють в шви по одній, а зигзагоподібні можна вставляти в суміжних по вертикалі швах, повернувши їх на 90оодна відносно одної, тому діаметр дроту в зигзагоподібних сітках може бути до 8 мм.

Поздовжнє армування застосовується в тих випадках, коли:

— конструкція сприймає розтягуючі зусилля (від згину або позацентро­вого стиску);

— на конструкцію впливають динамічні навантаження.

Кількість та діаметр арматури визначаються розрахунком, а з'єднання по довжині виконуються шляхом зварювання, напуском стержнів один за одне або в'язанням м'якою дротиною.

Кладка з облицюванням цеглою (лицьова кладка) буває двох ти­пів: 1) кладка стін з однотипових матеріалів (наприклад, коли вся стіна вико­нується з цегли 65х120х250 мм) і 2) для лицьової поверхні кладки вжи­вається високоякісний матеріал одного розміру, а для останньої частини — матеріал інших розмірів, або навіть бутова кладка чи моноліт. У всякому разі кладка ведеться одночасно з облицюванням. Лицьова цегла вкладається по зовнішніх верстах з відповідною системою перев'язки швів, що в цьому ви­пад­ку вже використовуються як архітектурна прикраса, з ретельним роз­­ши­ван­ням швів. Цегла підбирається одного кольору та відтінку, з добре оброб­леними поверхнями й кромками. Лицювальний шар перев'язують з ос­нов­ним масивом стіни вкладаючи поперечникові ряди в лицьовій кладці (див. Рисунок 5.6).

Декоративна кладка — один з видів лицьової кладки. При такій кладці лицювальний шар виконується з різними системами розрізки верти­каль­ними швами. Використовуючи різні кольори цегли й сполучуючи його з різними системами перев'язування вертикальних швів можна отрима­ти різні малюнки, що являють собою кам'яне мереживо, що прикрашає фасади будинків.

Кладку з облицюванням керамічними каміннями виконують анало­гічно Рисунку 5.6 б. Наприклад, лицьову кладку стіни з керамічних ка­ме­нів висотою 138 мм перев'язують з масивом кладки, де вкладаються два чи три ряди із звичайної цегли.

Облицювання кладки керамічними плитами та кріплення архі­тектурних деталей також виконуються одночасно з зведенням всієї стіни. При цьому вживають металеві скоби, гаки та дрот. Ці закладні деталі вкла­­дають в шви кладки між окремими цеглинами під час кладіння. Мож­ливе застосу­ван­ня плит, що закріплюються не тільки закладними дета­ля­ми, а й спеціаль­ни­ми прокладними рядами плит, що закладаються в масив ана­логічно поперечниковим рядам звичайної лицьової кладки.

Архітектурні деталі (влаштування наличників на двері й вікна, поясків, великих карнизів тощо) часто виконуються з кераміки. Для їх закріплення вживаються такі ж закладні деталі, що наведено вище.

Карнизи із збірних деталей, що мають консольний виступ більший за половину товщини стіни, закріплюють анкерними болтами, які замурова­ні в масиві кладки на розрахункову довжину, що вказана в проекті.

Полегшені види кладки — застосовуються в основному для підвищення тепло­технічних властивостей стін та з метою скорочення витрат цегли. Ви­ко­ристовуються також теплі розчини, що виготовлені на перлитовому, керам­зи­товому або іншому пористому піску.

Найбільш поширені полегшені конструкції стін з горизонтальними цегля­ними діафрагмами системи М.С. Попова, колодязні — С.А. Власова, з облицюванням теплоізоляційними плитами, з розширеними вертикаль­ними­ швами тощо.

Перші два типи стін складаються (див. Рисунок 5.7) з двох верстових сті­нок, що з'єднуються між собою або за допомогою поперечникових ря­дів цегли, або за рахунок поперечних стінок, вкладених між верстами через 0,65...1,2 м, або за допомогою арматурних стержнів. Такі системи кладок вживаються при загальній висоті будинку до 4-х поверхів. Об'єм між вер­стовими шарами заповнюється легким бетоном відповідно до стану зведення цих рядів.

При виконанні колодязної кладки поперечні стінки перев'язують з поз­дов­жніми через один ряд по висоті. Колодязі, що утворюються між поздов­жніми верстами та поперечними стінками можна заповнювати легким бето­ном, насипними метаріалами з високими теплоізоляційними властивостями (шлак, керамзит, пісок легких гірничих порід тощо) або легкими тепло­ізо­ля­цій­ними вкладишами.

Щоб забезпечити невелику усадку насипного матеріалу, необхідно утво­рю­вати розчинні діафрагми, армовані дротяною арматурою (див. Рисунок 5.7 г).

5.4.2. Кладка з дрібних блоків

До дрібних блоків відносять такі стінові матеріали:

— суцільні бетонні камені й камені з порожнинами (пустотілі);

— легкобетонні камені з щільовими закритими порожнинами;

— оброблені природні камені правильної форми (з вапняка, черепаш­ника, туфа);

— склоблоки;

— гіпсові блоки тощо.

Що стосується більшості матеріалів у вигляді дрібних блоків (виключаю­чи склоблоки), то їх розділяють на основні та додаткові (останні мають по довжині 3/4 або 1/2 довжини основного каменю). З таких блоків зво­дять стіни завтовшки 90, 190, 240, 290, 390 мм та більше. Маса окремих каменів може становити від 14 до 32 кг. При масі 80 кг й більше вживаються крани й такі блоки можна вважати крупними.

Кладку з суцільних та з пустотілих каменів ведуть з перев'язкою попереч­них вертикальних швів на чверть або половину каменю, як правило по дво­рядній системі. Поперечникові ряди вкладаються через один або два довжикових ряди. У всякому разі вертикальні шви мають бути перекритими каменем наступного ряду. Якщо допускається відсутність пере­в'яз­ки, то тоді вживаються поперечні сталеві в'язі, що встановлюють через 2...3 ряди по висоті. Товщина швів така ж, як і в звичайній кладці. Для забезпечення пот­рібної товщини швів приймають спеціальну техноло­гію попередньої розкладки та нанесення розчину, що описана в розділі «Організація вико­нан­ня процесів кладки».

Кладку з легкобетонних каменів та каменів з порожнинами ведуть за загальними правилами, що вказані вище, тому що відкритими отворами порожнин їх вкладають донизу. Деяку складність становить процес отри­ман­ня поздовжніх та поперечних половинок з цих каменів, необхідних для виконання перев'язки вертикальних поздовжніх та поперечних швів. Ці половинки отримують шляхом тесання та сколювання цілих каменів, що веде до непродуктивних втрат матеріалу.

Кладку з оброблених природних каменів правильної форми викону­ють тими ж методами, що наведено вище. Для підвищення якості застосову­ють рухомі розчини з ОК 9...13 см. Поперечникові ряди вкладають не рідше ніж в кожному третьому ряду. До цього виду слід віднести й так звану тесову кладку. Спочатку такі камені встановлюються в версту насухо, виві­ря­ються за допомогою клинів. Потім їх піднімають, розстилають розчин й встановлюють камінь на попередньо вивірене місце. Після встановлення зовнішні шви конопатять або заливають цементним розчином. Окремі ка­мені зв'язують між собою за допомогою металевих деталей так, як вказано на Рисунку 5.2.

5.4.3. Кладка з буту та бутобетону

Бутова кладка — це кладка з природних каменів неправильної форми, що мають дві приблизно паралельні поверхні, які використовуються як постелі. Але може застосовуватись і булижний камінь, що не має таких поверхонь [в якості «ізюму» (родзинок)]. Матеріал таких каменів: вапня­ки, піщаники, черепашники, туф, граніт тощо. Маса каменів має станови­ти не вище 50 кг. Якщо є камені більшої маси, то вони попередньо розколю­ються (про­­цес зветься «плінтовкою»).

Під час ведення бутової кладки складно досягнути ретельної і системної пе­ре­в'язки швів, тому що майже всі камені мають різні розміри. Тому ви­конують попередній підбір та вкладання «насухо» бутових каменів та­ким чином, щоб в верстах та забутці вони вкладалися почергово довгою та короткою стороною, чим забезпечують перев'язку швів (див. Рисунку 5.8 а).

При цьому підбір каміння повинен забезпечувати приблизно одну й ту ж висоту одного ряду (20...25 см), у деяких місцях допустимо в один ряд вкла­дати по 2...4 тонких каменів, а деякі великі камені одного ряду можуть входити в 2...3 суміжні ряди (Рисунок 5.8 б). Якщо кладка ведеться без виді­лення горизонтальних рядів, а шви ретельно оздоблюються, то така кладка може бути архітектурною прикрасою цоколів, мостів, набережних, підпірних стін тощо й зветься циклопічною (Рисунок 5.8в).

Бутову кладку розрізняють:

під залив — у траншеях або опалубці, камені вкладають насухо, упи­ра­ю­чи в стіни опалубки чи траншеї; кожен ряд має висоту 15...20 см; версти не викладають; порожнечі забивають щебенем, а потім заливають рід­ким розчином; така кладка має велику кількість порожнин, а тому її носійна здатність знижена (вживається для створення фундаментів під бу­дин­ки не вище двох поверхів);

«під лопатку» — має версти, куди вкладають на розчині найкращі підігнані камені висотою до 25 см; якщо окремі камені мають гострі виступи чи кути, їх зтесують спеціальними молотками-кулачками, цей процес зветь­ся приколкою каміння; між верстами лопатою накидають розчин і на ньо­го вкладають каміння забутовки неправильної форми; порожнини, що за­ли­­ша­ються між вкладеними крупними каменями, забивають за допомогою кувалди меншими; таким чином кладка ведеться рядами, максимальна ви­со­та яких може досягати 30 см;

— цим же способом можна вести кладку стовпів та одночасно бутову клад­ку з облицюванням;

— «під скобу» — різновид кладки «під лопатку», застосовується для кла­­діння простінків та стовпів; версти необхідно виконувати з каменів одна­кової висоти (її вивіряють приладом, що зветься скобою, звідси й назва);

— «під лопатку» в опалубці — застосовується для отримання гладких зовнішніх поверхонь з обох боків кладки та при наявності каменю непостелистого й різного розміру;

— з застосуванням вібро­ущільнення — каміння вкла­да­ється подібно до звичай­ного методу «під лопатку», але накиданий лопатою роз­чин зав­товшки 4...6 см ущіль­­нюється пло­щин­ним вібрато­ром доти, до­ки розчин не закін­че прони­кати в порож­нини між камін­ням; після цьо­го вкладається наступний ряд і операції повторюють; клад­ка може виконуватися в опа­луб­ці або в траншеях; за рахунок віброущільнення міц­­­ність кладки підви­щується на 25...40%;

— циклопічна кладка (Ри­сунок 5.8 в) — також один із видів кладки «під ло­патку», спеціально підібра­ні камені вкладуються не в вер­сти, а вертикальними ря­да­ми; камені вкладаються так, щоб отримати декоративну по­вер­х­ню; шви між окремими ка­мін­нями мають ширину 2...4 см й оброблю­ються випук­ли­ми; може вживатися як комбі­новано з цегляною, так і в якості облицю­валь­ної.

Бутобетонна кладка — складається з бетонної суміші та каменів, що утоплюються в ній горизонтальними ряда­ми за допомогою вібрування. Як правило, ведется в розпір в траншеях або опалубці. Бе­тон­ну суміш вкла­­дають гори­зон­тальними шарами близько 20 см. Найбільші камені, що втоплю­ються в суміш, в поперечнику повинні мати не більше 1/3 товщини стіни, що зводиться; вони втоплюються при­близно на половину своєї висо­ти. Ущільнення може вестися також трамбу­ванням. Відрізняється від зви­чай­ної бутової більшою міцністю, але потре­бує більших витрат цементу.

5.4.4. Зведення стін із крупних блоків

Ці блоки являють собою природні або штучні камені (черепашник, туф, легкі бетони, цегляні блоки тощо). Штучні крупні блоки можуть мати лицьову поверхню офактурену й неофактурену. Вживаються для зведення стін підвалів та наземної частини будинків.

Фундаменти та стіни підвалів — зводяться після виконання й закріплен­ня на обносці осей будинків чи споруд (див. частину другу). Після цього виконуються роботи по прийманню підвалин, причому ширина й довжина піщаної основи має бути на 200...300 мм більша розмірів фундаментів піс­ля їх встановлення. Фундаментні блоки встановлюються в проектне стано­вище в такій послідовності: спочатку встановлюють кутові та проміж­ні маячні блоки (як правило, в місцях перехрещення стін). Решту рядових блоків встановлюють по шнурку (причалці). Для підйому й вивірення блоків використовуються легкі мобільні крани; стропування здійснюється за монтажні петлі. Незначні відхилення від проектного становища усувають монтажним ломом при натягнутих стропах. При встановленні першого ря­ду фундаментних блоків особливу увагу приділяють збереженню поверх­ні­ підвалин. Положення верху маячних блоків вивіряється нівеліром, остан­ніх­ — за допомогою шнурів або візуально.

Фундаментні блоки під колони (стаканні фундаменти) встановлюють ана­логічно, а вивірення здійснюють шляхом суміщення рисок, що нанесені на бокових гранях фундаментів, з кілочками, що встановлюються на піща­ній подушці попередньо, й фіксують положення поздовжніх і поперечних осей.

Стінові бетонні блоки починають встановлювати (за допомогою того ж мобільного крану) після вивірення та приймання фундаментів і їх гідроізоляції. При встановленні цих блоків користуються тими ж закріпле­ними за допомогою дротів поздовжніми та поперечними осями споруди. При їх відсутності робиться відповідна розмітка на поверхні змонтованих фундаментів. Встановлюють спочатку маячні блоки на відстані 20...30 м один від одного, їх вивірення здійснюється за допомогою геодезичних інструментів. Між ними натягується шнур, що закріплюється за допомогою інвентарних скоб так, щоб відстань між ним та встановленими блоками була 2...3 мм. Під блоки, що встановлюються, виконується постіль з роз­чину. Під час вивірення користуються монтажними ломиками й вивіря­ють внутрішню поверхню підвалу чи приміщення. Між суміжними блоками утворюється стик у вигляді порожнини, який заповнюється розчином, що ущільнюється трамбуванням чи штикуванням.

Перші два ряди блоків встановлюють з поверхні фундаментних подушок. Для рядів, що розташовані вище, використовують помости й різні засоби підмощування.

Цегляні стінові блоки не мають монтажних петель, тому для їх стропуван­ня застосовують спеціальні захвати, що тримають блок знизу. Встановлення цих блоків аналогічне до бетонних: на постіль з розчину, по шнуру (причал­ці) тощо.

Збірні несучі перемички в цегляних стінах зачеплюються краном за мон­­­­­тажні петлі й встановлюються в проектне становище на постіль з роз­чину. Рядові перемички встановлюються вручну. Під час встановлення головна увага приділяється: розмірам майданчиків cпирання, горизонталь­нос­ті положення перемички та вертикальності її бокової грані.

5.4.5. Змішані кладки

Це такі кладки, де вживаються одночасно декілька (найчастіше — два) матеріалів для зведення стін. При їх виконанні особливу увагу необхідно приділяти з'єднанню (перев'язуванню) матеріалів кладки, що вживаються. Найчастіше змішані кладки зустрічаються при різних методах облицюван­ня.­ Можна вказати такі випадки:

— цегляне облицювання бутових стін: перев'язка здійснюється через кожні 4...6 рядів облицювальної кладки. Кладку краще всього вести в такій послівдовності: спочатку викладається верста з бутового каменю (внут­ріш­ня), потім викладається цегляна верста (з протилежного боку кладки) на висоту ряду бутової кладки (спочатку вкладається поперечни­ковий ряд, потім — довжикові до необхідної висоти); забутовка вкладається в утворену між цими верстами порожнину й заливається розчином; потім операції повто­рю­ються але так, щоб наступний поперечниковий ряд був на відстані від попереднього не більше, як 600 мм й надійно затискувався в бутовій кладці;

— цегляне облицювання з кладкою із легкобетонних каменів або стінових бетонних блоків: кладку в першому випадку необхідно починати з вкладан­ня прокладного поперечникового ряду цегли (див. Рисунок 5.9 а), потім вкладається три довжикових ряди облицювальної версти, за ними — ряд легкобетонних каменів, і так операції повторюються, доки не буде викладе­но 8 довжикових рядів облицювання. Після цього всі операції повторю­ються. Замість перев'язочного прокладного шару цегли можливо вживати анкерні з'єднання з металевих прутів, які необхідно вкладати не більше як­ через 8 довжикових рядів облицювальної кладки.

У випадку, коли основна стіна виконується з крупних бетонних блоків (Рисунок 5.9 б), зведення стіни виконується аналогічно, але першим вкла­да­ється ряд крупних блоків, а потім ведеться кладка цегли.