Для каменной кладки применяют растворы следующих устанавливаемых проектом марок: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200.
При строительстве зданий и сооружений, подвергающихся в процессе эксплуатации неоднократному замораживанию и оттаиванию, необходимо пользоваться морозостойкими растворами. По морозостойкости растворы подразделяют на марки: 10, 15, 25 35, 50, 100, 150, 200 и 300.
Растворы для каменной кладки не только должны быть прочными и морозостойкими, но и иметь требуемую удобоукладываемость, обеспечивающую укладку раствора на основании тонким однородным слоем и хорошее заполнение всех швов и пустот.
Растворы готовят на растворобетоносмесительных заводах и установках. Наряду с общими преимуществами централизация приготовления растворов в заводских условиях эффективна еще и потому, что в состав растворов часто входит известковое и глиняное тесто, приготовить которое непосредственно на строительных площадках довольно трудно.
Если невозможно обеспечить строительную площадку готовыми растворами с централизованных предприятий, вблизи строящихся объектов организовывают небольшие растворосмесительные установки. Но и в этом случае гашение извести и приготовление глиняного молока выносят за пределы строительной площадки, а к местным установкам раствор в готовом виде привозят в автоцистернах. Каждая партия доставляемых с централизованных предприятий растворов должна иметь паспорт, в котором указывают дату и время приготовления, марку, подвижность, а для сухих смесей — фактическую влажность, которая не должна превышать 1%. Ежедневно и при каждом изменении состава раствора в строительной лаборатории контролируют его прочность, подвижность и однородность.
ПРАВИЛА РАЗРЕЗКИ КАМЕННОЙ КЛАДКИ
Каменная кладка, выполняемая из отдельных камней, соединенных раствором в одно целое, должна представлять собой монолит, в котором уложенные камни не смещались бы под влиянием действующих на кладку нагрузок. Чтобы в массиве кладки отдельные камни не перемещались относительно друг друга, их следует укладывать с соблюдением определенных условий, называемых правилами разрезки каменной кладки.
Правило первое устанавливает максимально допустимый угол: наклона силы, действующей на горизонтальный ряд кладки.
Если направление действующей силы Р образует угол α с перпендикуляром на плоскость постели (рис. ІХ.2,а), то кроме нормальной составляющей силы Р1 = Рсоsα, сжимающей кладку, действует усилие Р2=Рsinα, стремящееся сдвинуть камень в горизонтальном направлении. Во избежание сдвига верхнего камня требуется, чтобы сдвигающая сила Р2 была меньше силы трения fРсоsα, (где f — коэффициент трения), т. е. Рsinα≤Рсоsαf. Тогда tgα≤f=tgφ где φ — угол трения, равный 30...35°. Для обеспечения необходимого запаса прочности (как правило, равного 2) угол α допускается не более половины угла трения, т. е. должен быть меньше 15...17°.
Правило второе регламентирует расположение вертикальных плоскостей разрезки кладки относительно постели.
Плоскости вертикальной разрезки (продольные и поперечные) должны быть взаимно перпендикулярны и одна из них перпендикулярна лицевой поверхности кладки, а другая ей параллельна (рис. ІХ.2,б). Если ряды кладки расчленить системой произвольных плоскостей (рис. IX. 2, в), то в кладке появятся клиновидные камни (камень А), стремящиеся под действием нагрузки раздвинуть смежные или угловые (камень Б), камни, легко выпадающие из кладки.
Правило третье определяет взаимное расположение вертикальных продольных и поперечных швов в смежных рядах кладки.
Камни вышележащего ряда необходимо укладывать на нижележащий ряд так, чтобы они перекрывали вертикальные швы между камнями в продольном и поперечном направлении, т. е. кладку следует вести с перевязкой вертикальных швов в смежных рядах (рис. ІХ.2,г). Такая перевязка швов устраняет опасность расслоения кладки на отдельные столбики, что может привести к разрушению кладки под давлением.
Использование в кладках прочных растворов на цементном вяжущем позволяет несколько отступить от этого правила. В настоящее время допускается не перевязывать вертикальные продольные швы в пяти смежных рядах или вертикальные поперечные швы в трех смежных рядах кладки.
СИСТЕМЫ ПЕРЕВЯЗКИ ШВОВ
Кладку из кирпича выполняют сплошной или облегченной.
При сплошной кирпичной кладке поперечные размеры столбов и толщину стен назначают кратными половине или целому кирпичу (или камню). Поэтому стены могут быть толщиной в 1/2 кирпича (из одних ложков), 1, 11/2, 2, 21/2, 3 кирпича и т.д. Вертикальные швы в кладке должны быть толщиной 8...15 мм, а горизонтальные — толщиной 10...15 мм: С учетом толщины вертикальных продольных швов между кирпичами, равной в среднем 10 мм, толщина стен будет составлять соответственно 120, 250, 380, 510, 640 и 770 мм. С учетом толщины горизонтальных швов в 1 м высоты кладки из кирпича толщиной 65 мм укладывается 13 рядов.
Правильность формы и стандартность кирпичей дают возможность устанавливать определенный порядок их расположения в стене, простенках и столбах. Этот порядок различается расположением кирпичей в рядах и чередованием горизонтальных рядов, приводящим к определенной системе перевязки вертикальных швов. Наиболее распространенными системами перевязки являются: для стен и простенков — однорядная и многорядная, для столбов и простенков шириной до 1 м — трехрядная.
При однорядной (цепной) системе перевязки швов кладки каждый ложковый ряд чередуется с тычковым и, следовательно, все вертикальные поперечные и продольные швы каждого ряда перекрываются кирпичами или камнями следующего ряда (рис. ІХ.3,а). С фасадной стороны стены вертикальные поперечные швы тычкового ряда смещены на 1/4 кирпича относительно поперечных швов ложкового ряда и тем самым все кирпичи связаны между собой в единую цепь.
Многорядную систему перевязки выполняют чередованием шести рядов кирпича — тычкового и пяти ложковых (рис. ІХ.3,б) При такой кладке вертикальные поперечные швы во всех рядах, кроме тычкового и смежных с ним ложковых, перекрывают на кирпича. Вертикальные продольные швы в пяти смежных рядах по вертикали не перекрывают. Перекрывают их только на 6-м ряду тычковыми верстовыми или забуточными кирпичами. Первый ряд такой кладки укладывают тычками так же, как и при однорядной кладке, но с несколько иным расположением двухчетверочных и четверок кирпичей в углу кладки. Второй ряд укладывают ложковыми так же, как и при однорядной кладке, а с 3-го по 6-й ряды укладывают одними ложками вдоль стены. Последнее является преимуществом такой системы перевязки по отношению к однорядной, так как укладка кирпичей в забутку ложками проще и при такой перевязке меньше кирпичей приходится укладывать в верстовые ряды, а больше в забутку.
Достоинства многорядной кладки:
большая жесткость стены в продольном направлении, так как в ложковых рядах смежные поперечные швы смещены относительно друг друга на кирпича;
повышенная производительность труда каменщиков, так как они выполняют однотипные операции на высоте нескольких рядов, не меняя приемов кладки и системы перевязки швов (при двухрядной кладке каменщик меняет приемы укладки кирпича через ряд, чередуя ложковые и тычковые ряды);
меньшая трудоемкость вследствие укладки каменщиком низкой квалификации в забутку до 40% общего количества потребляемого кирпича — при двухрядной кладке в забутку укладывают около 25% кирпича;
повышенные теплоизоляционные свойства кладки, так как на высоте нескольких рядов вертикальные продольные швы не заполняются раствором, остаются пустыми и выполняют теплозащитные функции.
Недостатки многорядной кладки:
снижение несущей способности кладки на 6% по сравнению с двухрядной;
усложнение производства работ при отрицательной температуре окружающей среды. Обусловливается это тем, что замерзание раствора в продольных вертикальных швах может вызвать выпучивание наружных или внутренних верст толщиной в 1/2 кирпича, которые не имеют перевязки на высоте пяти рядов (при шестирядной кладке).
Трехрядная система перевязки является разновидностью многорядной кладки. Выполняют ее чередованием трех рядов ложковых и тычкового, допуская в трех смежных рядах совпадение вертикальных швов, перевязываемых кирпичами 4-го ряда (рис. IX. 3,в).
В многорядной кладке тычковыми рядами связывают версты с забуткой. Поэтому их выполняют только из целых кирпичей и обязательно укладывают в первом и последнем рядах выкладываемых конструкций. Тычковые ряды из целого кирпича укладывают на уровне обрезов стен и столбов, в выступающих рядах кладки (карнизах, поясках и т. п.), под балками, прогонами, плитами перекрытия балконными и карнизными плитами, мауэрлатами и т. п. Целый отборный кирпич используют также при возведении столбов и простенков шириной 21/2 кирпича и менее.
Кладка перемычек. Проемы в стенах перекрывают по уходу кладки перемычками. Перемычки различных конструкций, перекрывающие оконные, дверные и другие проемы, являются не только несущим элементом воспринимающим вертикальные нагрузки, но и архитектурной частью зданий и сооружений.
Несущие перемычки помимо массы расположенных над ними участков кладки воспринимают нагрузку от перекрытий, опирающихся на эти участки кладки.
В многоэтажном гражданском и промышленном строительстве проемы перекрывают, как правило, сборными железобетонными перемычками из брусков и плит. В малоэтажных зданиях можно устраивать перемычки из кирпича — рядовые, клинчатые, лучковые и арочные. Проемы пролетом до 2 м перекрывают рядовыми, клинчатыми и лучковыми перемычками, до 4 м — арочными.