Стены из мелких камней и блоков
Сплошные стены из кирпича
Кирпич — старинный строительный материал, до сих пор занимающий значительное место в строительстве. Производство кирпича развито почти во всех районах страны. С увеличением объема строительства быстро увеличивался и выпуск кирпича. Так, в 1921 г. в СССР было выпущено всего 50 млн. шт. кирпича, в 1925 г. — 638 млн., в 1930 г. —4,4 млрд., в 1950 г. — 12,4 млрд., в 1954 г. —21 млрд. и в 1970 г.. — около 40 млрд. шт.
Основными видами кирпича являются красный обожженный кирпич. (цельный или с различными пустотами) и силикатный кирпич с основными стандартными размерами 65x120x250 мм.
Кирпич, выпускавшийся до революции, имел несколько большие размеры.
При проектировании все размеры кирпичных стен и их деталей назначаются кратными размерам кирпича, с добавлением 10 мм на каждый вертикальный шов кладки и 12 мм на каждый горизонтальный шов. Швом в кладке называется заполненное раствором пространство между вертикальными плоскостями кирпичей, камней или блоков (вертикальный шов) или горизонтальными плоскостями (горизонтальный шов).
Порядок чередования ложковых или тычковых (тычок — торец кирпича) рядов в кладке из кирпича или мелких блоков, взаимно- перекрывающих (перевязывающих) вертикальные швы, называют системой перевязки кладки.
В прошлом кирпичные здания в нашей стране строились малоэтажными. Так, только 9% зданий, построенных в 80-х годах XVIII в. в Москве, имели 3 этажа. В 1950 г. в застройке крупных городов число зданий в 3 и более этажей составило 16%, в 1953 г. —37% и в 1955 г. —48%, В настоящее время основным направлением в жилищном строительстве является возведение зданий повышенной этажности.
Небольшая высота зданий в прошлом обусловила и небольшие (по сравнению с прочностью кирпичной кладки) нагрузки на стены. Толщи на наружных стен зданий высотой до 5—6 этажей в большинстве случаев определяется назначением здания, местными физико-климатическими условиями, теплотехническими качествами стены, а высокая прочность кирпичной кладки часто остается неиспользованной. В настоящее время сплошная кладка из полнотелого кирпича допускается только при полном использовании ее прочности. Исключение из этого правила составляют стены влажных помещений (бани и др.), выполняемые из полнотелого красного кирпича, который обладает меньшей паропроницаемостью и большими влаго- и морозостойкостью. В остальных случаях применяется кладка из дырчатого, пустотелого или пористого кирпича или облегченная кладка. Пористый кирпич наименее теплопроводен и стены из него тоньше. Из-за малой морозостойкости наружные стены из пористого кирпича необходимо штукатурить.
Снаружи горизонтальные и вертикальные швы кирпичной кладки выполняются в пустошовку, в подрезку или под расшивку (рис. 59). Кладкой в пустошовку ведут стены, поверхность которых должна быть оштукатурена или облицована: глубокие швы улучшают сцепление раствора штукатурки или облицовки с кладкой.
Рис. 59. Обработка швов кладки из камней пра вильной формы:
а — кладка в пустошовку; б — в подрез; виг — под расшивку
В последнее время при возведении стен общественных зданий (кинотеатры и др.) кладка в глубокую пустошовку используется и как элемент архитектурного решения фасада здания.
При кладке стен современных зданий из кирпича применяют в основном многорядную (ложковую) и цепную (двухрядную) системы перевязки вертикальных швов (рис. 60). Многорядная перевязка швов легче в исполнении и способствует повышению производительности труда каменщиков.
Облегченные стены из кирпича
Облегченные кирпичные стены позволяют экономить до 40% кирпича, до 30% вяжущих и значительные средства на перевозке материалов. Впервые облегченные стены предложил русский инженер А. И. Герард в 1829 г. На основе предложенных им принципов в годы Советской власти разработан и внедрен ряд типов облегченных стен.
Стены системы Н. С. Попова и Н. И. Орлянкина (рис. 61) состоят из двух стенок толщиной 1/2 кирпича, образующих между собой пространство, засыпаемое шлаком. Через каждые 4 ряда кладки шлаковый слой перекрывают двумя рядами кирпича, связывающими между собой кладку стенок и препятствующими осадке шлака. Недостатками этих стен являются: малая прочность, ограничивающая область их применения двумя этажами; оседание шлака, облегчающее продувание стен через неплотности в швах наружной стенки и промерзание конструкции, что заставляет штукатурить фасады таких стен, невозможность применения таких стен в районах, подверженных землетрясениям определенной силы, а также в зданиях, подверженных сотрясениям от работы оборудования, и с влажным режимом.
Рис. 60. Системы перевязок:
а —цепная (двухрядная); б — многорядная (шестирядная); 1 — тычковый ряд; 2 — ложковый ряд (заштрихован порядок перевязки)
Возможность продувания из-за осадки шлака уменьшается в этой стене растворными диафрагмами, армированными проволокой через 30—40 см поперек стены. Растворные диафрагмы тоньше выполняющих ту же роль двух рядов кладки и поэтому менее теплопроводны. Кроме того, растворная диафрагма более надежно перекрывает наружный горизонтальный шов в верхней части засыпки, где возможно образование пустоты при осадке шлака.
Дальнейшим развитием рассмотренных конструкций облегченных стен явился вариант стены тех же авторов, в котором вместо шлака применен легкий бетон, обладающий лучшими (по сравнению с кирпичом) теплотехническими качествами и не дающий свойственных шлаку осадок. Легкий бетон обладает определенной прочностью позволяющей передать на него часть нагрузок, воспринимаемых в первых двух вариантах только кирпичными стенками.
Рис. 61. Стены облегченной конструкции:
а — стена системы Н. С. Попова и Н. И. Орлянкина; б — то же, с растворными диафрагмами; в — стены с легкобетонным утеплителем; г — колодцевая стена системы Л. А. Серка и С. А. Власова; д — стена с внутренним слоем утеплителя; / — шлак; 2 — осадка шлака; 3 — растворная диафрагма; 4 — легкобетонный утеплитель; 5 — воздух; 6 — затирка; 7 — плитный утеплитель
В стенах системы В. П. Некрасова легкий бетон заменен укладываемыми на растворе легкобетонными вкладышами, что резко снизило начальное увлажнение стены и частично повысило производительность труда каменщиков. Стены, показанные на рис. 61, в, могут применяться в зданиях высотой до 4 этажей.
В стенах системы Л. А. Серка и С. А. Власова (рис. 61, г) «колодцы» заполняют шлаком (в 2-этажных зданиях) и легким бетоном или легкобетонными вкладышами (в зданиях высотой до 5 этажей). Связь между двумя продольными стенками осуществляется кладкой поперечных ребер стены, образующих торцовые стенки «колодцев». При засыпке «колодцев» шлаком в стене устраивают горизонтальные растворные диафрагмы.
Стены с внутренним слоем утеплителя в виде различных легких плит (рис. 61, д) позволяют экономить стеновой материал, больше использовать его прочность, уменьшить вес стены и размеры фундамента, но недостаточно индустриальны. Однако устройство внутреннего слоя из легких плит или других материалов с успехом может быть использовано для улучшения теплотехнических качеств стен существующих зданий.
Стены из мелких блоков
Поиски новых материалов и путей индустриализации стеновых конструкций привели в свое время к применению мелких шлакобетонных, силикатных, а позже и керамических блоков (рис. 62). Производство таких блоков в пересчете на кирпич уже в 1954 г. составило 21% от общего количества изготовленного в стране кирпича. Кладка стен из мелких блоков в зависимости от типа блоков и назначения стены ведется с перевязкой вертикальных швов в каждом ряду или через несколько рядов (рис. 63).
Рис. 62. Мелкие стеновые блоки: а — легкобетонные; б — мелкие керамические; 1 — трехпустотный ложковый; 2 — то же, тычковый; 3 — щелевидный; 4 — доборная половинка; 5 — семищелевой (и девятииустотный); 6—с продольными пустотами
Рис. 63. Стены из мелких блоков:
а — из легкобетонных трехпустотных блоков; б — то же, с теплоизоляционной засыпкой; в —сплошная кладка из щелевндных блоков; г — кладка с воздушной прослойкой; 1 — тычок; 2 — диафрагма; 3 — засыпка; 4 — наружная штукатурка; 5 — воздушная прослойка
Рис. 64. Стены с применением керамических камней:
а — кирпичная стена, облицованная керамическими камнями; б — стена из керамических камней; в — то же, облицованная кирпичом; 1—кирпич; 2—светлые керамические камни; 3 — красные керамические камни; 4 — лицевой кирпич
Для улучшения теплотехнических качеств и уменьшения веса мелкие шлакобетонные и керамические блоки выполняют с пустотами. При эксплуатации зданий, построенных в 30-х и 40-х годах, можно встретить стены из силикатных блоков, изготовленных с включением в силикатную массу органических добавок (опилки и др.). Такие блоки называют силикат-органиками.
В современном строительстве широко применяют стены из мелких керамических блоков или облицованные ими кирпичйые стены (рис. 64). Такие стены тоньше и легче стен из полнотелого кирпича. Для наружных рядов кладки часто применяют мелкие керамические блоки из светложгущихся глин, обладающие высокой атмосфероустой- чивостью, красиво оформляющие фасад и работающие под всеми нагрузками с остальной толщей кладки. Внутренние ряды кладки в этом случае выполняют из кирпича или из таких же мелких, керамических блоков, но изготовленных из обычной красной глины.
Стены с лицевой кладкой из светлых мелких керамических блоков, обладающие долговечной отделкой фасадов, не следует смешивать с рассмотренными ниже стенами с керамической облицовкой.
Стены из рваного камня, туфов, ракушечника, самана и грунтоблоков
Каменные стены из рваного камня, туфов, ракушечника, мелких грунтоблоков и самана относятся к стенам из местных материалов. Их наличие и применение характерно только для определенных мест страны.
Стены из постелистого или рваного бутового камня применяют для построек высотой 1—2 этажа в районах, где такой кам.ень является местным материалом и применение других стеновых материалов невыгодно. Бутовые стены прочны, плохо впитывают влагу, огнестойки и долговечны, но тяжелы, тепло- и звукопроводны. Кладка их очень трудоемка, не поддается механизации, а из-за высокой теплопроводности толщина стен достигает 100 см с соответствующим увеличением размеров фундаментов и объема земляных работ.
Из-за неровностей граней рваного камня кладка стен из него выполняется на растворах средних и высоких марок, что вызывает большой расход вяжущих.
Рваный и постелистый бут укладывают в кладку горизонтальными рядами толщиной около 30 см с приколкой острых углов и неровностей и обязательной перевязкой вертикальных швов основных камней. Примыкающую к проемам часть стены выполняют из отборного приколотого или тесаного камня, из кирпича или бетона.
Более практичны и выгодны природные пористые камни в виде известняков-ракушечников (на побережье Черного моря) и изверженных лавовых пород типа артикских туфов (в Армении). Объемный вес и коэффициент теплопроводности кладки из ракушечника и туфа значительно меньше, чем кладки из кирпича и камня.
Артикский туф водоустойчив и морозостоек и потому долговечен. Красно-розовый цвет артикского туфа придает неоштукатуренному фасаду нарядный вид. Ракушечник, как правило, недостаточно морозостоек, поддается выветриванию, и фасады выполненных из него зданий обычно штукатурят. При использовании туфов или ракушечников в виде камней неправильной формы стены возводят по принципу бутовой кладки. Из мелких пиленых камней, а также из мелких камней туфа и ракушечника могут быть изготовлены крупные блоки. В последнее время начали применять крупные блоки в виде цельных пиленых камней соответствующего размера.
В южных безлесных районах в индивидуальном строительстве, а также при возведении хозяйственных построек в совхозах и колхозах для кладки стен часто применяют саман, приготовленный без обжига из жирной глины с добавлением соломенной или другой сечки. Кладка саманных стен (рис. 65) ведется на глиняном растворе с перевязкой вертикальных швов, штукатуркой или затиркой фасада. Обычный размер самана 450 х Х220Х120 мм; встречаются и другие местные размеры. Саманные стены устраивают на ленточных фундаментах.
Рис. 65. Разрез стены из саманных кирпичей или грунто- блоков:
1 — саман или грунтоблоки; 2 — глиняный обожженный кирпич; 3 — зазор под перемычкой на осадку стены, заполненный паклей; 4 — цоколь; 5 — песчаная подушка; 6 — распределительный брус; 7 — гидроизоляция; 8 — штукатурка
Иногда для возведения стен при меняются грунтобетонные блоки, приготовленные из смеси супеси или суглинков с водой и цементом.
5.3. Стены из мелких блоков и природных камней
Наряду с кирпичом широкое применение в качестве стенового материала получили керамические и легкобетонные мелкие блоки.
Керамические пустотелые блоки (камни) обладают меньшей теплопроводностью, чем кирпич, что позволяет уменьшить толщину стен. Наибольшее распространение получили керамические камни размерами 250× ×120×138 мм с 7 или 18 вертикальными щелевыми пустотами. Они пригодны для возведения как малоэтажных, так и многоэтажных зданий (Рис5.5)
Стены из легкобетонных камней по сравнению с кирпичными имеют меньшую объемную массу и теплопроводность. Эти качества позволяют несколько сократить толщину стены.
Применяют трехпустотные камни с крупными пустотами (рис. 5.6). Они имеют размеры 390×190×188 мм.
Стены из камней со щелевидными пустотами (рис. 5.7) имеют несколько лучшие экономические показатели по сравнению с трехпустотными камнями за
счет более высоких теплозащитных свойств, так как в узких щелевидных пустотах, не сообщающихся между собой, циркуляции воздуха не возникает. Поскольку щелевидные пустоты сверху закрыты, укладка раствора в горизонтальных швах ведется обычным способом, так же как при сплошных камнях, но при этом исключены затруднения, могущие возникнуть при кладке из трехпустотных камней.
Стены из природного камня целесообразно возводить при наличии в районе строительства горных пород с пористой структурой, обладающих малой объемной массой и легко подвергающихся механической обработке. Такими камнями являются, например, известняки-ракушечники (в Причерноморье), инкермановский известняк (в Крыму), артикский туф (в Армении) и др.
Из пористых пород изготовляют камни того же размера, что и легкобетон-ные, т.е. 390×190×188 мм. Кладка степ ведется по двух- или трехрядной ложковой системе. Стены из этих камней имеют красивый внешний вид и не требуют штукатурки.
5.4. Архитектурно-конструктивные элементы стен
Поверхность стены имеет вертикальные и горизонтальные членения, которые являются ее основными элементами. Горизонтальные членения образуются с помощью устройства цоколя, карнизов и поясков, вертикальные — с помощью пилястр (утолщений стен) или раскреповок в плане. Поверхность степы имеет проемы (оконные и дверные) и простенки (участки стены между проемами).
Цоколем называется нижняя часть стены, расположенная непосредственно над фундаментом. Верхняя граница цоколя называется кордоном; он всегда делается строго горизонтальным. Это имеет важное архитектурное значение, так как цоколь зрительно воспринимается как основание (постамент), на котором возведено здание. Цоколь как бы защищает здание от влияния осадков и случайных механических повреждений, поскольку он наиболее часто подвергается их воздействию. Его выполняют из прочных долговечных материалов, стойких против атмосферных воздействий. Верх цоколя находится обычно на уровне пола первого этажа.
Карнизами называют горизонтальные профилированные выступы стены, предназначенные для отвода попадающих па ограждающие конструкции здания вод. Карниз, расположенный по верху стены, называется венчающим (или главным). Венчающий карниз придает зданию законченный вид. Формы и конструкции главных карнизов зависят от архитектурно-конструктивного решения здания, его размеров. В массовом строительстве чаще всего применяют сборные железобетонные карнизы (Рис. 5.8а), – из консольных плит, укрепляемых в кладке болтами.
При небольших выступах карниза за поверхность стены (до 30 см) его устраивают путем постепенного выпуска нескольких рядов кирпичей по 5—6 см каждый ряд, (Рис. 5.8 б). Промежуточные карнизы, имеющие меньший вынос, устраивают обычно на уровне междуэтажных перекрытий, а иногда под оконными и дверными проемами. В последнем случае они имеют еще меньший вынос и называются поясками. Иногда устраивают отдельные карнизы над проемами окон и дверей — сандрики, которые обычно выполняют из сборных блоков заводского изготовления.
Если стена здания выводится несколько выше венчающего карниза, то эта часть стены называется парапетом. Парапет обычно имеет высоту 0,5—1,0 м и может ограждать крышу по всему периметру или по двум пли трем сторонам. Устройство парапета позволяет скрыть выводимые на крышу дымовые трубы, вентиляционные шахты, слуховые окна и другие надстройки и делает более привлекательным внешний вид здания.
Треугольная стенка, закрывающая пространство чердака при двускатных крышах и обрамленная карнизом, называется фронтоном. Такую же стенку, но без карнизов называют шипцом.
Нередко в стенах устраивают несквозные углубления для размещения в них различного оборудования (встроенных шкафов, труб, батарей отопления и др.), которые называются нишами.
Если степа по вертикали имеет различную толщину (например, в многоэтажных кирпичных зданиях), то этот переход от большей к меньшей толщине выполняют в виде уступа с внутренней стороны н называют обрезом. Уступы, образуемые изменением толщины стен по их длине (в плане), носят название раскреповок.
Вертикальные утолщения (выступы) стен прямоугольного сечения, служащие для усиления стен и повышения их устойчивости, называются пилястрами, а такие же выступы полукруглого сечения — полуколоннами. Пилястры и полуколонны располагают в плане здания обычно с заданным шагом (расстоянием), что создает определенный ритм в интерьере помещения. Для повышения устойчивости стен от воздействия горизонтальных усилий на стену (от ферм, арок и др.) устраивают утолщения стены с наклонной передней гранью. Этот выступ в стене называют контрфорсом.
Для прокладки труб, заделок концов конструкций и их осмотра в стенах устраивают также гнезда. Это малые сквозные или несквозные отверстия в стенах.
Конструкция, перекрывающая проемы в стенах (оконные или дверные) и поддерживающая вышерасположенную часть стены, называется перемычкой. Перемычки кроме собственной массы и массы вышерасположенной стены воспринимают и передают на нижерасположенные элементы стен (простенки) нагрузки от элементов перекрытия и других конструкций. Ненесущие перемычки воспринимают ; нагрузку только от собственной массы и кладки выше-расположенной стены.
По материалу и способу устройства перемычки делятся на железобетонные (из брусков и балок), армокирпичные и армокаменные, клинчатые плоские и арочные перемычки из материала стены (Рис. 5.9, 5.10)
Стены из мелких блоков
Стены из мелких блоков.
Мелкие стеновые блоки изготавливаются из ячеистых бетонов размером 390 х 190 х 188 мм. Блоки могут быть сплошными и пустотелыми. Их применяют для кладки стен и перегородок, укладывая по однорядной системе перевязки. Также мелкие блоки могут изготавливаться из природных камней (известняк, ракушечник, туф.
Стена из ячеистого бетона чаще собирается из отдельных блоков (например, с размерами 600 300 200 мм). Блоки могут иметь точность размеров 1 мм, что позволяет вести кладку с минимальным зазором и использовать в местах соединений клеящие композиции. Наиболее часто используют три разновидности ячеистого бетона: газобетон, газосиликат и пенобетон, которые различаются по составу и способу образования пор. Общий же недостаток всех блоков из ячеистого бетона — повышенная гигроскопичность. Поэтому стены из них лучше снаружи защитить какой-либо дополнительной отделкой.
Пенополистиролбетонная стена собирается из блоков размером 500 300 200 мм. Замковая система на верхней и нижней поверхностях блока исключает появление мостиков холода , а точность его размеров позволяет использовать при монтаже стены клеящие композиции.
Стена из керамзитопенобетонных блоков собирается на клеящей композиции, поскольку каждый размер блока (695 195 350 мм) имеет погрешность ±1 мм. Сам блок состоит из трех слоев: внутренний и наружный — керамзитопенобетонные, толщиной 110 и 70 мм соответственно, между ними — прослойка толщиной 150 мм из полистирольного пенопласта, который обладает высокой пористостью и практически не поглощает воду. Все три слоя стянуты двумя стеклопластиковыми стержнями в единое целое. Уличная сторона блока покрыта водостойкой защитно-декоративной плиткой толщиной 20 мм.
Рис. 46. Стеновые блоки и камни.
а – мелкий ячеистый блок.
б – бетонный камень.
в – камень со щелевидными пустотами и его половинка.
г – природный камень правильной формы.
СРС Тема 13 . Причини зниження теплозахисних властивостей, міцності і стійкості стін. Конструкції енергозберігаючих стін.
Конструкция наружных стен, их толщина, должны удовлетворять требованиям теплоизоляции.
Существуют сплошные и облегченные типы кладки.
Кирпичная кладка стен облегченных конструкций отличается тем, что часть кладки заменяют пустотами, которые заполняются теплоизоляционными материалами. Облегченные кладки применяются для уменьшения толщины наружных стен.
При устройстве облегченных типов кладки используются многослойные конструкции наружных стен, которые предусматривают возможность размещения утеплителя в трех вариантах: с внутренней стороны ограждающей конструкции, внутри ограждающей конструкции, с внешней стороны ограждающей конструкции.
Конструктивно утепление кирпичных стен с внутренней стороны осуществляется при использовании деревянного каркаса из брусков 60 х 50 мм с шагом 500-600 мм, между которыми укладывают пароизоляцию, утеплитель и облицовку из гипсокартонна, пластика, дерева.
Конструктивное решение облегченных стен с расположением утеплителя внутри конструкции, состоит из двух стенок кирпича, в полость между которыми укладывают эффективный плитный утеплитель толщиной 100, 150, 200мм. Прочность стене придают сплошные горизонтальные ряды через каждые 4-5 ряда кладки. Прочность таких стен достигается дополнительным армированием простенков и углов. Арматурные стержни укладываются в горизонтальные швы в трех уровнях по высоте этажа.
Стены колодцевой кладки возводят из двух стенок кирпича, связанных между собой вертикальными кирпичными стенками – диафрагмами жесткости. Колодцы, образующиеся в кладке, заполняют утеплителем. Поперечные кирпичные стенки толщиной в кирпича устраивают на расстоянии от 530 до 1050 мм (т.е. равные 2-4 кирпичам). Колодцы заполняют засыпкой, легким бетоном или легкобетонными вкладышами. Для предупреждения осадки засыпки, снижающей теплозащитные качества стены, через 400-500 мм по высоте стены устраивают горизонтальные диафрагмы толщиной 15 мм из раствора того же состава, что и раствор кладки. Стены этого типа возводят толщиной от 380 мм до 560 мм.
Кладка с трехрядными диафрагмами – продольные кирпичные стены через 5 рядов перевязываются тремя горизонтальными рядами (диафрагмами). Промежуток между наружной и внутренней верстами заполняют легким бетоном, шлаком или другим теплоизолирующим материалом. Высота кладки по условиям прочности – не более трех этажей.
Анкерная кирпично-бетонная кладка – две параллельные стенки, между которыми уложен легкий бетон. Выпущенные внутрь кладки тычковые кирпичи (анкеры) связывают продольные стенки с бетоном. Высота таких стен по условиям прочности – не более 4 этажей.
Кладка с воздушной прослойкой имеет с наружной поверхности уширенный шов. Такой воздушный промежуток шириной 50 мм выполняет роль теплоизоляции (эквивалент 120 мм кирпичной кладки). Высота кладки до 5 этажей.
Рис. 47. Облегченные кладки кирпичных стен.
а – с трехрядными диафрагмами.
в – анкерная кирпично-бетонная кладка.
г – кладка с воздушной прослойкой.
1 – легкий бетон или другой утеплитель.
2 – диафрагма из трех рядов кладки.
3 – стяжка из раствора.
4 – колодец, заполненный утепляющим материалом.
5 – вертикальная диафрагма из тычковых кирпичей.
6 – наружная верста.
7 – анкеры из тычков кирпича.
8 – внутренняя верста.
9 – легкий бетон.
10 – воздушный зазор.
11 – перевязка тычками.
Конструктивное решение с размещением утеплителя снаружи стены может иметь два вида: вентилируемое и невентилируемое.
Основой конструктивного решения вентилируемой конструкции является дополнительный металлический или деревянный каркас, закрепленный анкерами к наружной стене, на который навешивают различные отделочные материалы. При этом воздушный зазор между внешним облицовочным материалом и теплоизоляцией принимают не менее 60 мм и не более 150 мм, а также поверхность теплоизоляции со стороны воздушного зазора закрывают стеклосеткой или стеклотканью.
Стены из мелких бетонных блоков и природного камня
Наряду с кирпичом широкое применение в качестве стенового материала получили керамические и легкобетонные мелкие блоки.
Пустотелые керамические камни <блоки)(рис. 3.20) обладают меньшей теплопроводностью, чем кирпич, что позволяет уменьшить толщину наружных стен. Кроме того, объем таких камней вдвое превышает объем кирпича, что снижает трудоемкость кладки и дает экономию раствора. Наибольшее распространение получили семищелевые керамические камни. Их предпочтительней укладывать в стены тычком, так как при этом щели располагаются перпендикулярно тепловому потоку. В этом случае кладку выполняют по цепной перевязке. Если камни уложить ложком, пустоты будут расположены параллельно тепловому потоку и в них может возникнуть циркуляция воздуха, снижающая теплозащитные свойства стены.
Рис. 3.20. Стена из семищелевых керамических камней
Мелкие стеновые блоки изготовляют из ячеистых бетонов и применяют для кладки стен и перегородок. Их укладывают по однорядной системе перевязки, используя неполномерные блоки (трехчетвертные камни и половинки). Размер блоков 600 х 300 х 300 мм. Стены из таких блоков по сравнению с кирпичными отличаются пониженной теплопроводностью, меньшей прочностью и повышенным водопоглощением, что требует наружной облицовки или штукатурки.
Бетонные камни с несквозными вертикальными пустотами используют для возведения стен и перегородок. Для поперечной перевязки используют продольные половинки. Толщина бетонной стены 390, 590, 490 мм.
Природные камни пористой структуры (известняки-ракушечники, туф) предназначают для кладки стен отапливаемых зданий. Кладку ведут из пиленых камней правильной формы 390 х 190 х 188 (288) мм и 490 х 240 х 188 мм. Кладка ведется по цепной или трехрядной системе перевязки. Стены имеют красивый внешний вид и не требуют оштукатуривания или облицовки.
Архитектурно-конструктивные элементы стен
Индивидуальный облик здания зависит от конструкции наружных стен, от расположения и размеров окон и других архитектурно-конструктивных элементов.
Цоколь — нижняя часть стены, расположенная непосредственно над фундаментом. Верхняя граница цоколя (кордон) всегда делается строго горизонтальной, при этом цоколь зрительно воспринимается как постамент (основание), на котором возведено здание. Цоколь в первую очередь подвергается атмосферным и механическим воздействиям, поэтому его выполняют из прочных долговечных материалов, стойких против атмосферных воздействий. Верх цоколя находится обычно на уровне пола первого этажа.
Цоколи зданий можно устраивать из бетонных фундаментных блоков, такой цоколь называется подрезным; из кирпича с расшивкой швов или оштукатуренного цементным раствором (нередко применяют добавку в виде гранитной крошки); из природного камня или плит из искусственных и природных материалов (рис. 3.21).
Рис. 3.21. Типы конструкций цоколей: а — облицованный кирпичом: б — облицованный каменными блоками; в — то же плитами; г— оштукатуренный;
д — из бетонных блоков вподрезку; е — из железобетонных панелей вподрезку; 1 — фундамент; 2 — отмостка;
- 3 — обожженный кирпич; 4 — стена; 5 — гидроизоляция;
- 6 — конструкция пола первого этажа; 7 — цокольные каменные блоки; 8 — бортовой цокольный камень;
- 9 — облицовочные плиты; 10 — штукатурка; 11 — кровельная сталь; 12 — бетонный блок; 13 — панель фундаментной стены
Применение силикатного, пустотелого и легкого кирпича, легкобетонных камней для устройства цоколя допускается только выше горизонтальной гидроизоляции при условии облицовки на высоту 500—600 мм прочными влаго- и морозостойкими материалами.
Карниз — горизонтальный выступ из плоскости стены, предназначенный для отвода вод, падающих на ограждающие конструкции здания. Верхний карниз называют венчающим (главным), он и придает зданию законченный вид. При небольших выступах карниза за поверхность стены (до 300 мм) его устраивают путем постепенного выпуска нескольких рядов кирпичей по 5—6 см в каждый ряд (рис. 3.22, б). В массовом строительстве чаще всего применяются сборные железобетонные карнизы (рис. 3.22, а).
Рис. 3.22. Конструкции карнизов:
- 1 — кобылка; 2 — скрутка; 3 — анкерная балка;
- 4 — карнизная плита; 5 — анкер
Промежуточные карнизы, имеющие меньший выступ, устраивают обычно на уровне междуэтажных перекрытий и называют поясками, их обычно образуют выпуском кирпича.
Небольшие карнизы над окнами и дверями называют сандриками.
Часть стены, выходящая за кровлю, называется парапетом. Парапет обычно имеет высоту 0,5—1 ми может ограждать крышу по всему периметру, по двум или трем сторонам.
Треугольную стенку, закрывающую пространство чердака при двускатной крыше, называют фронтоном.
Проемы — отверстия в стенах для окон и дверей. Боковые и верхние плоскости проемов называют откосами <притолоками).
Простенок — участок стены, расположенный между проемами.
Четверть — прямоугольные выступы, закрывающие щели между откосами и устанавливаемыми в проем оконными или дверными коробками.
Перемычка — конструкция, перекрывающая проем сверху. Различают несущие перемычки, которые кроме собственного веса и массы вышерасположенной кладки воспринимают нагрузку от перекрытия. Опираются несущие перемычки на простенки не менее чем на 250 мм. Перемычки, воспринимающие нагрузку только от собственной массы и вышерасположенной стены, называются самонесущими, они опираются на простенки не менее 120 мм (рис. 3.23).
Рис. 3.23. Сборные железобетонные перемычки: а, б — брусковые (тип Б); в — плитные (тип БП); г — балочные (тип БУ)
Важными конструктивными элементами, обогащающими архитектурно-композиционные решения зданий, являются балконы, лоджии, эркеры (рис. 3.24).
Балкон — открытая площадка, выступающая за плоскость наружной стены и огражденная перилами. Несущая конструкция выполняется из железобетонных плит, защемленных с одной стороны в стене и прикрепленных сваркой к стальным анкерам, заделанным в стене, а также к плите перекрытия.
Лоджия — открытое с одной стороны помещение (ниша) на фасаде здания.
Рис. 3.24. Балконы, лоджии, эркеры:
- 1 — пол балкона; 2 — ограждение балкона; 3 — поручень;
- 4 — дверь; 5 — пол; 6 — железобетонная плита перекрытия;
- 7 — теплоизоляция; 8 — стена; 9 — сборный порог;
- 10 — железобетонная балконная плита
Эркер — остекленный выступ в наружной стене здания, позволяющий увеличить освещенность и инсоляцию помещений.
Нередко в стенах устраивают утолщения: пилястры — вертикальные выступы стен прямоугольного сечения, служащие для усиления простенка и повышения их устойчивости, такие выступы полукруглого сечения называются полуколоннами’, изменения толщины стен по высоте обычно на уровне междуэтажных перекрытий производятся уступами с внутренней стороны и называются обрезами’, уступы, образуемые изменением толщины стен по их длине, называются раскреповками.
Для естественной вытяжки воздуха из помещений кухонь, санитарных узлов и для отвода продуктов сгорания от газовых плит предназначены вентиляционные каналы.
Строительство гражданских и промышленных зданий
| Стены из мелких блоков и природных камней |
| Автор: Administrator | ||||||||||||||||||||
| 27.02.2010 20:31 | ||||||||||||||||||||
Наряду с кирпичом широкое применение в качестве стенового материала получили керамические и легкобетонные мелкие блоки. Керамические пустотелые блоки (камня) обладают меньшей теплопроводностью, чем кирпич, что позволяет уменьшить толщину стен. Наибольшее распространение получили керамические камни размерами 250 х 120 х 138 мм с 7 или 18 вертикальными щелевыми пустотами. Они пригодны для возведения мало- и многоэтажных зданий. Семишелевые керамические камни предпочтительно укладывать в стены по двухрядной системе (рис. 5.8), так как при этом щели располагаются перпендикулярно тепловому потоку. Если же их расположить параллельно тепловому потоку, то в них может возникнуть циркуляция воздуха и конвекция, увеличивающая теплопроводность стены. Много рядная система кладки в этом случае недопустима также и потому, что при неточной укладке ложковых рядов поперечные стенки камней окажутся над пустотами, что может вызвать в кладке опасные местные перенапряжения.
Рис. 5.8. Стена из семищелевых керамических камней Стены из легкобетонных камней по сравнению с кирпичными имеют меньшую плотность и теплопроводность, Эти качества позволяют несколько сократить толщину стены. Применяют трехпустотные камни с крупными пустотами (рис, 5,9). Они имеют размеры 390 х 190 х 188 мм. В тычковых рядах используют специальный тычковый камень с гладкими торцами. Кладку стен обычно ведут по трехрядной системе (рис. 5.9, а, г). Стены из камней со щелевидными пустотами имеют несколько лучшие экономические показатели по сравнению С трехпу-стотными камнями за счет более высоких теплозащитных свойств, так как в узких щелевидных пустотах, не сообщающихся между собой, не возникает циркуляция воздуха. Поскольку щелевидные пустоты сверху закрыты, укладку раствора в горизонтальных швах ведут обычным способом, так же как при сплошных камнях, но при этом исключены затруднения, могущие возникнуть при кладке из трехпустотных камней. Стены из природного камня целесообразно возводить при наличии в районе строительства горных пород с пористой структурой, обладающих малой плотностью и легко подвергающихся механической обработке. Такими камнями являются, например, известняки-ракушечники (в Причерноморье), инкермановский известняк (в Крыму), артихсхий туф (в Армении) и др. Из пористых пород изготовляют камни размером 390 х 190 х 188 мм. Кладку стен ведут по двух- или трехрядной ложковой системе. Стены из этих камней имеют красивый внешний вид и не требуют штукатурки.
Рис. 5.9. Стена из трехпустотных керамических камней: а — для ложкового ряда, 6 — для тычкового ряда, в — степа в один блок, г — степа в полтора блока
Рис. 5.10. Стена из легкобетонных камней с щелевиднымм пустотами: а — камень щелевидный, 6 — продольная половинка, в, г — разрезы стен Стены из природных камней неправильной формы устраивают в редких случаях, главным образом из бутовой плиты для возведения хозяйственных построек. Среди местных стеновых материалов наряду с природными камнями особое место занимают стеновые грунтовые ма-териалы, которые вырабатывают без обжига из грунтов, обладающих необходимой связностью. Строительство домов из этого стенового материала характерно для безлесных районов с сухим климатом и продолжительным летом (Средняя Азия, Северный Кавказ, Крым, Украина). Стены из грунтовых материалов возводят монолитными (в опалубке) или из заранее изготовленных блоков, которые называют грунте блокам и. К ним относят: сырец, или сырцовый кирпич, который изготовляют из жирной глины без добавок; саман — сырцовый материал, состоящий из глины с добавкой органического волокнистого материала (чаще всего соломенной сечки). Если в глину добавляют навоз, то такой материал называют демпачом. Для повышения водостойкости грунтоблоков в их состав вводят добавки извести, смолы или битума. Такие блоки называют тер-ролитовыми. Следует иметь в виду, что стены из грунтоблоков дают после возведения осадку до 5 %, а монолитные (глинолитные) — до 18 %. Кладку стен из грунтоблоков ведут обычно: наружных — в 1 1 /2 камня, а внутренних — в один блок, Грунтоблоки обычно имеют размеры 380 х 185 х 120, 390 х 190 х 140, 330 х 160 х 120 мм. Для обеспечения устойчивости этих стен они должны иметь толщину не менее 50 см и свободный пролет не более 20-кратной толщины стены. Здания из грунтоблоков недолговечны. Технология кладки стен из мелких легкобетонных блоков
Мелкие блоки достаточно распространены в строительстве. Мы уже упоминали бетонные блоки, которые укладываются в сборный фундамент. Но для возведения стен малоэтажных зданий, наружных и внутренних, используются в основном облегчённые блоки (легкобетонные). Легкобетонные блоки различаются по составу, плотности, прочности, технологии изготовления, теплозащитным свойствам и другим характеристикам. В рамках изучаемого материала нам важно разделить легкобетонные блоки по назначению:
Задачей теплоизоляционных блоков является выполнение, прежде всего, ограждающих функций: у них невысокая прочность, но хорошие теплоизолирующие свойства. Они могут нести нагрузку от своей массы, но только в стене высотой не более чем на один этаж. Конструкционно-теплоизоляционные блоки не так хороши в теплоизоляции, но стены, выложенные из таких блоков, могут быть не только самонесущими, но и держать нагрузку от перекрытия и покрытия. Однако несущая способность этих блоков накладывает ограничения на высоту стены: не более чем два-три этажа. И наконец, конструкционные блоки, у которых название говорит само за себя, способны держать нагрузку от железобетонных перекрытий и собственную массу стены высотой до 3. 5 этажей. При этом, безусловно, страдают теплозащитные характеристики такой стены (мы с вами помним, что чем выше плотность строительного материала, тем хуже его теплозащитные свойства). Керамзитобетонные блокиКерамзитобетон выпускается разной плотности. Повышенная плотность составляет 1700 кг/м 3 и относит их к группе конструкционных материалов; для малоэтажного строительства их применяют редко. Крупным заполнителем керамзитобетона является керамзит – материал с меньшей массой, чем щебень или гравий; это позволяет относить керамзитобетон к лёгким бетонам. Размеры стеновых керамзитобетон ных блоков – 390x188x190 мм, они могут быть пустотелыми и полнотелыми. Из керамзитобетонных блоков могут возводиться и перегородки, размеры перегородочных блоков – 390x90x190 мм. Кладка блоков выполняется с перевязкой швов.
а – пустотелый стеновой блок; б – полнотелый стеновой блок; в – пустотелый перегородочный блок; г — полнотелый перегородочный блок; д — кладка из стеновых керамзитобетонных блоков и их размеры. Керамзит изготавливают методом быстрого обжига при высоких температурах глинистых легкоплавких пород. Получается такие пустотелые шарики из обожжённой глины. Благодаря пористости керамзит служит хорошей теплоизоляцией. К достоинствам керамзитобетонных блоков, применяемых в малоэтажном строительстве, можно отнести:
Из легкобетонных блоков керамзитобетон самый прочный материал. По прочностным характеристикам стена толщиной 200 мм вполне достаточна для двухэтажного дома (но может не пройти по условиям жёсткости), а стена толщиной 400 мм — для трёхэтажного дома. Отделка керамзитобетонной стены необязательна, но желательна, потому как красоты в такой стене нет. Посмотрим теплотехнику стены. Даже в тёплом климате нашей страны, например в районе Сочи, стена из керамзитобетонных блоков 600 мм «не дотягивает» до ныне действующих требований теплозащиты зданий (R = 0,6/0,45 = 1,33 °Ом 2 /Вт, а в этом районе требуется 2,14 °С·м 2 /Вт). В Московском районе толщина стены должна быть не менее 1,5 м (3,33×0,45 = 1,5 м). Посмотрев на суть вопроса с другой стороны, делаем вывод, что в холодном климате приоритетным становятся не прочностные, а теплозащитные характеристики керамзитобетона, поскольку прочностные характеристики такой стены значительно превышают требуемые. Ориентируясь на условия энергосбережения, без утеплителя, как и в случае с кирпичной стеной, не обойтись. Если принимается решение об утеплении стены, то целесообразно толщину стены принять 200 или 400 мм, а толщину утеплителя пенополистирола — 100 мм. Убедиться в этом можно, произведя самостоятельно расчёт, алгоритм которого был приведён выше. Если применён утеплитель, то отделка обязательна. Состав слоёв, а также материалы внешней отделки стены такие же, что и в случае кирпичных стен. Блоки из ячеистого бетонаНынче ячеистые бетоны популярны, преимущества:
Разумеется, недостатки у ячеистых блоков тоже имеются:
Указанное ни в коей мере не умаляет достоинств ячеистых бетонов, скорее это особенности, которые должны быть учтены при проектировании. Особенностью ячеистых блоков является также то, что они укладываются не на раствор, а на специальный клей. Это улучшает свойства кладки – получается поистине монолитная, единая конструкция, в которой исключается продувание швов, что может быть при некачественной кладке на раствор, улучшается звукоизоляция, повышается прочность. Однако, справедливости ради, надо признать, что кладка на клей обходится дороже, чем на раствор. Помимо различий в плотности, ячеистые блоки различаются и по другим некоторым признакам. По виду вяжущего материала:
По способу образования пористой (ячеистой) структуры. Газобетонные и газосиликатные блокиБлоки из газобетона/газосиликата относятся к конструкционно-теплоизоляционным материалам. Блоки имеют широкую линейку размеров; в таблице приведены размеры блоков, выпускаемых разными фирмами. Блоки могут быть с гладкими сторонами или с пазогребневыми торцевыми сторонами. Во втором варианте нет продувания швов, что можно отнести к достоинствам таких блоков. Размеры газобетонных/газосиликатных блоков
Газобетоны и газосиликаты обладают лучшими, по сравнению с керамзитобетоном теплозащитными свойствами. В условиях средней полосы России стена толщиной 450 мм практически отвечает требованиям теплозащиты зданий. При этом мы, конечно, помним, что по причине невысокой несущей способности материала строить дом более чем в три этажа нельзя. В районах с более низкими зимними температурами необходим утепляющий материал. Внешняя отделка стен из газобетонных блоков не только украшает дом, но и защищает кладку от природных воздействий, прежде всего влаги. Отделка очень разнообразна, на любой вкус. При желании отделать дом штукатуркой с последующей окраской выбирается паропроницаемая штукатурка — она позволяет скопившейся в теле стены влаге свободно испаряться. При утеплении стены утеплитель крепится дюбелями, расположенными по полю стены с шагом 500×500 мм. Эти же дюбели держат сетку, по которой производится оштукатуривание. Отделывая стену лицевым кирпичом, слои кирпича и блоков связывают металлической сеткой – гибкой связью. Анкер-фиксатор, который служит для той же цели, не является гибкой связью и не позволяет свободно перемещаться кирпичному слою при температурных деформациях. Однако в случае повышения теплозащиты воздушным зазором между блоками и кирпичом фиксатор более надёжно воспринимает консольную нагрузку, которую здесь представляет слой кирпича. Для усиления теплозащиты можно добавить слой утеплителя. Фасадную сторону также отделывают керамической плиткой, уложенной на раствор. В утеплённой стене утеплитель крепится также дюбелями. Интересен вариант отделки стены природным камнем. Однако природный камень – тяжёлый материал, поэтому ячеистые блоки выбираются с наибольшей плотностью как более прочные. Камень крепится на фиксаторы, выбираемые для конкретного вида камня. И последнее, что приведено на этом рисунке, — внешняя отделка натуральным деревом в виде профильной доски, например вагонки. Выбирая этот вариант, следует помнить, что дерево – гигроскопичный природный материал, очень подверженный воздействию влаги, что со временем может привести к короблению этого отделочного слоя. Вагонка набивается на деревянные направляющие — обрешётку, шаг которых зависит от размеров вагонки.
Примеры отделки фасадной стороны стен из газобетонных и газосиликатных блоков: а — паропроницаемой армированной штукатуркой; б— то же, утеплённой стены; в — лицевым кирпичом с соединением слоев металлическим соединителем; г — лицевым кирпичом утеплённой стены с соединением слоев анкером-фиксатором; д — лицевым кирпичом с устройством воздушного зазора; е — то же, утеплённой стены; ж — керамической плиткой на растворе; з — то же, утеплённой стены; и – природным камнем; к – натуральной вагонкой; 1 — газобетонный или газосиликатный блок; 2 — клеевой шов толщиной 1. 3 мм; 3 —штукатурка или финишная шпатлёвка стен; 4 — наружная паропроницаемая армированная штукатурка толщиной 5. 7 мм; 5 — утеплитель пенополистирол толщиной по проекту; 6 — фиксатор сетки с шагом 500×500 мм; 7- облицовочный кирпич; 8- металлический соединитель; 9-раствор; 10 — анкер-фиксатор с шагом по горизонтали 600 мм, по вертикали — через 5 рядов кладки; И — воздушный зазор от 40 мм; 12 — утеплитель минеральная вата; 13 — керамическая плитка; 14 — раствор под плитку; 15 — природный камень толщиной 150. 200 мм; 16— фиксатор камня; 17— вертикальные направляющие — деревянный брус толщиной 30. 40 мм с шагом по проекту; 18 – вагонка из натурального дерева; 19 – анкер с шагом по проекту. Пенобетонные блокиРазмеры пенобетонных блоков
Пенобетонные блоки относятся к теплоизоляционным материалам. Низкая плотность материала – 300. 400 кг/м 3 – не позволяет опирать на стены из пенобетона железобетонные перекрытия или покрытие. Более того, пенобетонные блоки не выдерживают даже консольную нагрузку, например, от конструкции вентилируемых фасадов. Зато теплозащитные характеристики пенобетона наивысшие. Помимо малой несущей способности, пенобетоны обладают другими серьёзными недостатками: а) они очень уязвимы под атмосферным воздействием, поэтому требуют тщательной изоляции от дождевой и талой влаги и б) сильно подвержены осадочным деформациям, которые могут происходить при ошибках проектирования или строительства (к сожалению, это не редкий случай в частном домостроении). Поэтому наружные стены малоэтажного дома из пенобетона лучше не возводить. Областью применения пенобетонных блоков с низкой плотностью может быть заполнение наружных стен между колоннами каркаса или несущими поперечными стенами с последующей внешней отделкой кирпичом, штукатуркой с покраской, либо другими нетяжёлыми материалами (например, натуральный камень не подойдёт). Опирание таких стен на перекрытие – поэтажное, т.е. стены являются самонесущими на один этаж. Справедливости ради надо сказать, что сейчас налажено производстве пенобетонных блоков с плотностью 600 и даже 800 кг/м 3 . Однако нареканий у строителей на работу пенобетонов больше, чем на работу газобетонов/газосиликатов. Кладки стен из мелких бетонных блоковСтены могут быть возведены из мелких бетонных блоков, о которых мы рассказывали в разделе о фундаментных стенках. Это пример конструкционных блоков. Размеры блоков: 200×200/400×400 мм. Из всех представленных в данной книге мелких блоков, у бетонных самые низкие теплотехнические показатели (А. = 1,6 Вт/°С·м), но зато высокие прочностные характеристики. Дом из таких блоков может быть не только малоэтажным, но и средней этажности; однако без утепления не обойтись. Способы отделки стен из бетонных блоков принципиально не отличаются от отделки других блоков, поэтому на этом останавливаться не будем.  (пока оценок нет) Загрузка... Сохранить себе в: |
