Каменные и армокаменные конструкции (стр. 3 )

1.2. Требования к материалам – камню,

раствору, арматуре

       Основными материалами для возведения каменных и армокаменных кладок служат камни (рис. 8), растворы и арматура. Рассмотрим каждый из названных материалов в отдельности.

Строительные камни.  Классификация камней приведена в таблице 1.

Рис. 8. Силикатные и бетонные высокопустотные камни

Силикатный кирпич и силикатные блоки - это группа материалов, так называемого, автоклавного синтеза. Силикатный кирпич готовится методом полусухого прессования из рационально подобранной смеси кварцевого песка, воздушной извести и воды. Отформованный кирпич подвергается автоклавной обработке - воздействию насыщенного водяного пара при t = 170-200°С и давлении пара

Таблица 1

Классификация строительных камней

Строительные камни
Естественные	Искусственные
Тяжелые γ>1,6т /м3	Легкие γ≤1,6т/м3	Обжиговые	Автоклавные	Безобжиговые
Граниты, известняки, песчанники	Туфы, известняки-ракушечники	Кирпич керамический сплошной	Силикатный и шлаковый кирпичи	Тяжелые γ>1,6т/м3
Кирпич керамический дырчатый	Легкие γ≤0, 6т/м3
Кирпич керамический пористый	Ячеистые γ≤1,26т/м3
Керамические блоки
Сплошные и пустотные
Бетонные цементные
Бетонные бесцементные
Шлакобетонные

8-12 атм. В результате синтеза гидросиликатов образуется прочный искусственный камень. Цветной силикатный кирпич получают путем добавления в массу атмосферостойких щелочестойких пигментов.

Технические свойства силикатного кирпича.
- Средняя плотность 1300 кг/м3.
- Предел прочности при сжатии 15-20 МПа.
- Морозостойкость 15-25 циклов.
- Максимальная температура применения 550°С.
- Водостойкость несколько ниже, чем у керамического кирпича.

Керамический кирпич - традиционно применяющийся стеновой материал. Готовится из ленточных или вторичных глин с использованием добавок или без них. Готовят кирпич методом пластического формования и полусухого прессования.

По первому методу формования масса затворяется водой в количестве 12-20% и после тщательного перемешивания поступает в вакуумный ленточный пресс. Отформованная лента нарезается на кирпич-сырец, который далее поступает на сушку в сушильные камеры, а затем обжигается в печах, чаще всего туннельных, при температуре обжига около 1000°С (рис. 9, 10).

Рис. 9. Резка отформованной ленты

По методу полусухого прессования готовят формовочную массу, имеющую влажность не более 8 %, которая поступает в револьверный пресс, где под давлением до 30 МПа формуется кирпич-сырец. Имея начальную влажность значительно меньшую, чем по методу пластического формования, такой кирпич, минуя технологический передел, связанный с сушкой, направляется в печь обжига. Цвет керамического кирпича от светло-коричневого до красного и красно-бурого обусловлен содержанием в глине оксидов железа. Как отечественные, так и зарубежные заводы выпускают керамический кирпич полнотелый –используется для  устройство печей, каминов, дымоходов и пустотелый - дырчатый, щелевой, который используется для кладки стен и носит название "ординарного". Следует отметить, что при кладке из пустотелого кирпича, в зависимости от размера и расположения пустот, значительная часть растворной смеси прова

Рис. 10. Производство керамического кирпича.

ливается в них (расход возрастает почти вдвое по сравнению с полнотелым). Если керамический кирпич имеет на ложковой и тычковой гранях (выходящих на поверхность фасада) декоративный слой, то он называется "облицовочным".

Заводы выпускают несколько типов облицовочного кирпича:

- глазурованный со стекловидным цветным слоем, образующимся при обжиге, имеет характерный блеск;

- ангобированный - декоративный слой из специально подобранного декоративного глиняного состава;

- двухслойный равномерно обожженный слой цветной глины, наносимый на сырец, имеет толщину около 3-5 мм.

Кроме того, имеются многочисленные варианты обработки поверхностей кирпича - гладкая, волнистая, шероховатая, "под антик" и т. д. Швы в такой кладке выполняются как на обычных, так и на цветных кладочных растворах. Использование облицовочного кирпича позволяет создать самобытный архитектурный облик, гармонично сочетающийся с окраской кровли, окон, с пейзажем.

Наряду с ординарным, все большее число кирпичных заводов выпускает фасонный кирпич: со скосом, округленный, угловой, овальный. Это облегчает работу каменщиков по возведению кирпичной кладки с овальными очертаниями, округленными углами, особыми решениями обрамлений окон, карнизов и т. п. При этом отпадает необходимость "резать" обычный облицовочный кирпич электропилами типа "болгарки".

О многообразии видов фасонных кирпичей, а также облицовочных фасадных терракотовых плит можно судить по керамическим изделиям фирмы "ОПТИРОК"  (рис. 11).

Рис. 11. Современная керамика

Архитекторам-проектировщикам следует обратить особое внимание на то обстоятельство, что при проектировании здания с использованием кирпича иностранного производства возможны сложности, так как геометрические размеры такого кирпича отличаются от размеров стандартного отечественного.

       В последнее время используются керамические многопустотные камни и бетонные камни высокой пустотности, изготовленные по особой технологии – вибропрессованием. Применение камней для кладок регламентировано нормами [1]. Однако, учитывая, что нормы не переиздавались более 40 лет, область использования новых камней устанавливается отдельными техническими условиями, например, территориальными [2].

       К камням предъявляют ряд требований:

- по прочности;

- по морозостойкости;

- по объемной массе;

- по водостойкости.

       Основными  требованиями являются:

- марка по прочности;

- марка по морозостойкости.

       Перечисленные показатели определяются опытным путем в соответствии с действующим ГОСТ [3-7, 9].

       Вид камня, его основные показатели принимаются в зависимости от степени долговечности здания, вида конструкции, условий эксплуатации, влажностного режима в соответствии с нормами [1].

       Растворы. Строительным раствором для кладки называется специально подобранная смесь неорганического вяжущего, мелкого заполнителя, воды и в необходимых случаях специальных добавок с последующим ее твердением после укладки в швы.

       Назначение раствора в кладке:

– связывать между собой отдельные камни;

– передавать усилия, равномерно распределяя их;

– уменьшать продуваемость и влагопроницаемость кладки.

Классификация растворов.

По видам вяжущих:

– цементные;

– известковые;

– смешанные – цементные, известковые, известково-гипсовые и др.

По объемному весу:

– тяжелые обыкновенные γ > 1,5 т/м3;

– легкие  γ < 1,5 т/м3.

       Классификация растворов в соответствии с нормами [1] приведена в таблице 2.

Таблица 2

Классификация строительных растворов

Строительные растворы
Тяжелые γ > 1.5т/м3 на песках	Легкие γ < 1.5т/м3
Цементные гидравлические, прочные, жесткие	Сложные из двух вяжущих	Известковые	Прочие ( для кладок выше поверхности грунта )
Портландцемент ( для подземных и надземных кладок )	- цемент+известь - цемент+глина - известь+глина	Гидравлическая известь ( водостойкий раствор )	- гипсовые - глиняные - шлаковые
Известково-шлаковый цемент ( для надземных кладок и подземных в сухих грунтах )	Воздушная известь ( не водостойкий раствор )

       Требования к растворам.

В период укладки раствор должен обладать удобоукладываемостью и однородностью. Эти качества влияют на производительность труда каменщика. Удобоукладываемость зависит от пластичности. Последняя достигается увеличением количества вяжущих или добавочных пластификаторов: извести, глины и т. д. Добавка, например, глиняного или известкового теста к жесткому цементному раствору уменьшает прочность самого раствора, но увеличивает до 15% прочность кладки вследствие повышения однородности шва и удержания воды, необходимой для твердения цемента. Органические пластификаторы – ЦИИПС-1 и БС, мылонафт и др. Основные требования к затвердевшему раствору: по прочности, деформациям.        

Арматура. Арматура используется для повышения несущей способности каменных кладок, испытывающих разные напряженные состояния:

сжатие осевое и внецентренное; изгиб; сложное состояние (кручение).

       Армирование элементов осуществляется как в продольном, так и в поперечном сечениях.