Характеристика конструкций
Каменные конструкции или, проще говоря, постройки из камня создавались человеком с глубокой древности. Многие из них (замки, каменные мосты, пирамиды, храмы, дворцы) пережили века и тысячелетия и неплохо сохранились до наших дней. Несмотря на то, что в настоящее время созданы многочисленные эффективные материалы на основе металлов, пластмасс и т.п., каменные материалы остаются основными для строительства зданий и сооружений во многих регионах мира.
Их основные достоинства:
- высокая (практически неограниченная) долговечность;
- низкая стоимость сырья (песок, глина, камень имеются практически везде);
- возможность придания зданию и отдельным его частям любой формы, а такие здания выглядят эффектно и привлекательно;
- конструкции не имеют швов и стыков;
- при возведении этих конструкций не требуется тяжелых кранов и специального автотранспорта;
- отсутствие дорогого материала - металла (в отличие от монолитного железобетона);
- отсутствие сварочных работ.
Недостатки конструкций:
- большая масса - 2000-2400 кг/м , отсюда - большие транспортные расходы;
- высокая теплопроводность (большая толщина наружных стен);
- требуются работники высокой квалификации (4-6 разряд).
Виды каменных конструкций: фундаменты, стены, столбы, отопительные печи, вытяжные трубы заводов, своды, купола; а также перегородки, полы промышленных зданий, покрытия дорог, площадей, тротуаров.
Правила разрезки
Для того чтобы из отдельных камней получился монолит, который будет работать как единая конструкция, т.е. без учета отдельных камней и швов между ними, при возведении каменных конструкций необходимо выполнять следующие «три правила разрезки».
Первое правило. Каменные материалы хорошо работают только на сжатие. Поэтому две грани камня должны быть перпендикулярны действующей силе. В зданиях нагрузки от веса конструкций, материалов, оборудования и людей в большинстве случаев вертикальные, поэтому грани камня (и, соответственно, швы и ряды кладки) должны быть горизонтальными (рис. 7.1, а). Однако возможны и другие направления действующих сил и, соответственно, иное расположение граней камней и швов между ними.
Второе правило. Во избежание образования клинового распора две другие грани камня должны быть параллельны действующей силе, т.е. обычно вертикальны (и, соответственно, швы) (рис. 7.1, б).
Третье правило. Для включения в работу всей конструкции (всех камней) при действии силы на небольшом участке необходимо, чтобы все вертикальные швы были перекрыты верхним камнем (рис. 7.1, г).
Рис. 7.1. Правила разрезки кладки: а - действие сил на кладку; 6 - расположение плоскостей разрезки правильное; в - то же, неправильное; г - кладка с перевязкой швов; д - то же, без перевязки |
Структура процесса. Общие положения
1. Вид продукции: каменная конструкция из отдельных штучных материалов (камней), уложенных определенным образом и скрепленных между собой раствором.
2. Состав процесса:
- доставка материалов (кирпич, утеплитель, облицовка, раствор);
- установка и перестановка подмостей и лесов;
- ведение кладки (укладка камней)
3. Вход в процесс. Приняты предыдущие работы (грунтовое основание, фундаменты, плиты перекрытий, гидроизоляция и т.п.):
- приняты по акту установленные леса;
- наличие удостоверения у стропальщика.
Ресурсы процесса
Материалы
а) Камни. Естественные. Бутовый камень - рваный камень после взрыва скальной породы; весом до 50 кг. Различают рваный камень неправильной формы, постелистый, у которого две примерно параллельные плоскости, и булыжник, имеющий округлую форму. Из бута возводят ленточные фундаменты зданий до 3-х этажей, стены подвалов, подпорные стены, опоры и другие конструкции, а в районах с большими запасами постелистого камня - стены малоэтажных зданий.
Шашка - обработанный (тесанный с пяти сторон) бутовый камень из изверженных пород (гранит, диабаз и т.п.) размерами примерно 100x200x400 мм. Используется для покрытия дорог, площадей, площадок.
Искусственные. Мелкие блоки: бетонные, шлакобетонные, керамические, сплошные и пустотные весом до 20 кг. Для несущих стен и перегородок. Блоки пенобетонные, силикатные - для самонесущих стен, перегородок, а также для утепления несущих кирпичных стен.
Кирпич керамический (красный). Изготовляется из глины способом пластического или полусухого прессования. После обжига в печах при температуре 900-1000° С приобретает темно-коричневый или светло- оранжевый оттенок, зависящий от содержания в глине окислов железа. Размеры кирпича: 65x120x250 (нормальный), 90(88) х 120 x 250 (полуторный), сплошной или пустотный; вес камня 3,5-4,0 кг (рис. 7.2, а). Прочность характеризуется маркой (прочность на сжатие, кг/см ): М25, 50, 75, 100, 150, 200. Такой кирпич хорошо работает в воде и при температурах до +1000° С. Можно использовать в воде, в сырых помещениях, для кладки печей, дымоходов, заводских вытяжных труб.
Рис. 7.2. Виды кирпича: а - керамический (красный); б - силикатный (белый) |
Кирпич силикатный (белый). Изготовляется из смеси песка (95 %) и извести (5 %) путем термовлажной обработки паром в автоклавах при температуре 150-180° С. Размеры и прочность (марки) кирпича те же, что и для керамического; также бывает сплошной и пустотный весом 4,5-5,0 кг (рис. 7.2, б). Кирпич не стоек к воде и высоким температурам. Применяется исключительно для надземной части здания, за исключением сырых помещений (ванная, туалет и т. п.).
Специальные виды. Кирпич повышенной точности (лицевой). И керамический, и силикатный кирпич выпускается в таком варианте для облицовки фасадов. Из него выполняется лишь наружная верста, т.к. этот кирпич значительно дороже обычного. Поставляется в специальных упаковках.
Цветной (окрашенный) кирпич. В силикатную массу при изготовлении вводятся пигменты, в результате получается слабо окрашенный кирпич желтого, розового, синего тона. Широко используется для декоративной отделки фасадов и интерьеров.
Термозащитный, шамотный - применяется для изоляции (обкладки) горячих поверхностей сталеплавильных печей, паропроводов, автоклавов, дымовых труб и газоходов (внутри) и т.п. Кирпич полнотелый с размерами 65x120x250, но может изготовляться и других размеров по заказу.
б) Растворы. Цементно-песчаный. Универсальный: для кладки в сухих и в сырых условиях; для кладки печей, вытяжных груб. Несколько дороже известкового.
Известково-песчаный. Для кладки в сухих условиях. Дешевле цементного.
Глиняный - может применяться для кладки бытовых печей и дымоходов.
Характеристики растворов. Марки М25, 50, 100, 150, 200. Растворы для кладки должны иметь высокую пластичность (хорошо размазываться). Для этого в цементно-песчаные растворы добавляют пластификаторы - известковое молоко или специальные добавки.
Техника
Грузоподьемная техника:
Краны башенные. При высоких зданиях и большем объеме работ. Кран обслуживает одновременно две бригады каменщиков на смежных захватках.
Краны стреловые. При зданиях до 3-4 этажей. Здесь ниже производительность, т.к. кран обслуживает лишь одну бригаду. При использовании стреловых тяжелых кранов с башенно-стреловым оборудованием (СКГ-40) возможно возведение зданий до 9 этажей. Однако в этом случае затраты на эксплуатацию крана возрастают на 20...30 %.
Краны автомобильные. При зданиях до 1-2 этажа, при небольших объемах, при удаленности объекта от базы. Часто используется наряду с башенными кранами для разгрузки материалов и конструкций (плиты, лестничные марши и т. п.).
При дефиците крановой техники возможно использование для подачи материалов для кладки строительных шахтных подъемников, а при малой этажности - легких «крышевых» кранов типа «Пионер».
При кладке каменных конструкций от фундаментов до перекрытия первого этажа возможно вообще обходиться без кранов, осуществляя подачу материалов вручную или переставными транспортерами.
Средства подмащивания:
Для ведения каменных работ используются только инвентарные типовые средства подмащивания, имеющие технический паспорт и прошедшие необходимую проверку (испытание).
Подмости. При выполнении кладки по мере роста высоты конструкции производительность труда каменщика сначала нарастает до максимума, затем начинает уменьшаться. При высоте конструкции 1,2 - 1,4 м дальнейшая работа становится невозможной (рис. 7.3). Для продолжения эффективной работы устанавливают подмости. Они имеют стальные раздвижные опоры, деревянный настил толщиной 40 мм и ограждения высотой 1,0 м. Подмости используют в двух рабочих положениях: низком и высоком (рис. 7.4). Установка, изменение положения и перестановка подмостей выполняются краном. Затраты на все эти операции учтены в нормах затрат на возведение 1,0 м кладки и дополнительно не оплачиваются. Подмости можно ставить друг на друга (не более двух ярусов); при большей высоте конструкции (более 5,0 м) используются леса.
Рис. 7.3. Динамика производительности труда каменщика: I - производительность труда; II - высота кладки |
Рис. 7.4. Шарнирно-панельные подмости: а - в нижнем положении (кладка второго яруса); б- в верхнем положении (кладка третьего ряда); 1 - треугольные опоры; 2 - рабочий настил; 3 - ограждение |
Рис. 7.5. Универсальные самоустанавливающиеся пакетные подмости: а - е - для кладки соответственно со 2-го по 6-й ярус |
Леса:
При высоте каменных конструкций более 5,0 м от уровня капитального перекрытия для ведения кладки, а также при выполнении кладки стен снаружи здания используются достаточно громоздкие пространственные системы - Леса. Они имеют стальные несущие элементы (стойки или струны) на всю высоту конструкции и деревянные щиты настила толщиной 40 мм, переставляемые по мере возведения.
На объект леса доставляются отдельными линейными элементами в комплекте: несущие стойки (струны), прогоны, связи; деревянные щиты настила (5 = 40 мм); элементы ограждения; звенья металлических лестниц (для подъема на леса рабочих).
На каждый случай применения лесов разрабатывается проект их установки и крепления, который утверждается главным инженером. Все затраты на установку, разборку и перестановку оплачиваются дополнительно (по отдельному наряду).
Леса стоечные. Металлическая пространственная конструкция, собираемая из отдельных линейных элементов - стоек и поперечин (пальцев). Соединение стоек - «в трубу»; соединение поперечин - штыревое или на хомутах (рис. 7.6, а). Сборка лесов (наращивание) ведется вручную по мере возведения конструкций. В уровне каждого этажа леса крепятся к стене (чтобы «не отошли»). Для подъема на леса предусмотрены лесенки на расстоянии не более 50 м друг от друга. Разборка лесов производится поэлементно сверху вниз. Стоечные леса используют до высоты 30-35 м.
Леса струнные. При кладке стен высоких (40-90 м) промышленных каркасных зданий используют висячие (струнные) леса. Несущим элементом таких лесов является стальная «струна» диаметром 18-24 мм, подвешенная к стальным кронштейнам, закрепленным на оголовках колонн (рис. 7.6, б). Струны собираются из отдельных звеньев длиной по 3,0 м на земле на всю высоту здания и краном навешиваются на кронштейны. Щиты настила переставляются вверх по мере возведения стены; ненужные звенья снизу разбираются и переставляются на следующий участок.
Для кладки протяженных кирпичных стен применяют катучие подмости, перемещаемые по рельсам, а также самоходные подмости на гусеничном ходу или переставляемые краном башенные леса.
Во всех случаях леса и подмости должны быть прочными, инвентарными, легко транспортироваться, собираться и демонтироваться, а также обеспечивать безопасную работу каменщиков.
Рис. 7.6. Леса для каменной кладки: а - стоечные трубчатые; б - струнные (висячие); 1 - подкладка; 2 - башмаки; 3 - стойки; 4 - ригели; 5 - патрубок; 6 - крюк; 7 - ограждение; 8 - рабочий настил; 9 секционные подвески (струны); 10 - проушины для прогонов под пастил; 11 - перила; 12 - прогоны; 13 - болтовые соединения |
Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.
Раствор доставляется на стройплощадку готовым или в виде сухой смеси с бетонных заводов или объектных растворо-бетонных узлов (РБУ) по мере необходимости (по заявкам) 2...4 раза в смену. Доставка осуществляется автосамосвалами грузоподъемностью 3,0...5,0 т или бортовыми автомобилями в рабочих бадьях объемом 0,15...0,25 м3.
В зоне действия монтажного крана располагается перегрузочная площадка, где самосвал выгружает раствор в бадьи объемом 0,25...0,5 м3 или в расходный бункер, чтобы выгрузить сразу весь раствор из самосвала 1,6...2,0 м3 (рис. 7.7). Бадьи с раствором краном поштучно или комплектом (3...4 бадьи) подаются на рабочее место. Раствор, доставленный в бункерах, подается на рабочее место и перегружается в растворные ящики каменщиков.
Рис. 7.7. Выгрузка раствора в малые бадьи и подача краном |
Применяются также передвижные механизированные установки для приема, дополнительного перемешивания и выдачи раствора на рабочие места. При применении таких установок автомобили-самосвалы разгружают готовый раствор с эстакады в шнековый смеситель, где он доводится до нужной консистенции. Из смесителя раствор подается в контейнер-бункер вместимостью 0,8 м3, который краном поднимается на рабочие места и разгружается в растворные ящики по мере надобности. Переработка раствора в такой установке на объекте позволяет дольше поддерживать раствор в пластичном состоянии и снизить трудозатраты.
Сухие смеси доставляются на объектную смесительную установку россыпью, в цементовозах, бункерах, кузовах автомобилей или в затаренном виде. На объекте из этих смесей готовят свежий раствор. Особенно эффективно применение сухих смесей на отдаленных объектах.
Кирпич и мелкие блоки доставляются на объект на инвентарных поддонах, изготовленных в виде деревометаллических щитов со строповочными крючками на торцах или поперечными опорными брусьями (рис. 7.8). Кирпич укладывают «в елку» или с перекрестной перевязкой, мелкие блоки - с перевязкой. Поддоны с кирпичом или мелкие блоки с транспорта краном подаются на рабочие места или выгружаются на склад. При хранении на складе поддоны устанавливают в один ярус штабелями. Проходы между штабелями должны быть шириной 0,5 м. В стесненных условиях допускается установка поддонов в два яруса, при этом проходы увеличиваются до 0,8 м.
Мелкие блоки из природных или искусственных материалов укладывают в штабеля с расстоянием 0,2 м между рядами.
В зависимости от принятой организации работ используются следующие схемы:
а) Работа со склада. Кирпич доставляется автосамосвалами «навалом» или пакетами без поддонов и выгружается на площадке складирования. По мере необходимости он грузится (вручную) в бадью и подается на рабочее место (рис. 7.9).
Рис. 7.8. Технические средства пакетирования: а - захват фрикционный для подъема пакетов без поддонов; б - захват вилочный односторонний; в - то же, двухсторонний; г - футляр для поддонов с крюками; д - футляр для поддонов с поперечными брусьями |
Рис. 7.9. Доставка кирпича на бортовых автомобилях в пакетах |
б) Работа со склада пакетами. Кирпич доставляется бортовыми автомобилями или полуприцепами-площадками в пакетах на поддонах и разгружается на площадке. По мере необходимости пакеты кирпича краном подаются на рабочее место (рис. 7.9.)
Следует отметить, что варианты а и б требуют значительных площадей, что не всегда возможно при работе в черте городской застройки.
в) Работа «с колес». Доставленный в пакетах кирпич сразу (без перегрузки) подается на рабочее место. Это эффективно, но требует четкой организации всего процесса (работа каменщиков, кранов, поставка раствора, возврат поддонов).
Кирпич повышенной точности (лицевой) поставляется в упаковке: пакет кирпича обвязан стальной лентой и завернут в полиэтиленовую прозрачную пленку.
Инструмент, приспособления и инвентарь для производства каменных работ:
Набор индивидуальных инструментов и приспособлений, обеспечивающих ведение процесса и получение заданного вида продукции, называется нормокомплектом.
В нормокомплект каменщика входят (рис. 7.10):
- комбинированная кельма для разравнивания раствора, образования вертикальных швов и подрезки излишнего раствора с плоскости стены;
- ковш-лопата для перемешивания раствора в ящике и поддоне и расстилания его на стене;
- расшивка для придания швам на внешней поверхности стены определенной формы.
В процессе кладки каменщик использует и контрольно¬измерительные инструменты: мерную ленту, отвес, уровень, угольник, шаблоны (рис. 7.11). Для соблюдения горизонтальности рядов, обеспечения толщины швов кладки и определения отметок проемов и ниш используется порядовка. Устанавливают порядовки по нивелиру и отвесу в углах, местах пересечения и примыкания стен.
Рабочие места оснащаются переносными светильниками, контейнерами, емкостями для смачивания кирпича.
Рис. 7.10. Основной производственный инструмент каменщика: а - кельма; б - лопата растворная; в, г - расшивка для швов выпуклых и вогнутых; д - молоток-кирочка |
Рис. 7.11. Контрольно-измерительный инструмент и приспособления: а - схема установки порядовки; б - отвес; в - рулетка; г - складной метр; д - угольник; е - строительный уровень; ж - дюралевое правило; 1 - порядовка; 2 - шнур-причалка; 3 - скобы для крепления порядовки; 4 - ползунок; 5 - ампула уровня |
Элементы кладки. Камни имеют опорные и боковые поверхности. Опорные поверхности - это постель камня, а боковые - тычок и ложок (рис. 7.12, а). Камни, уложенные ложками вдоль стены, называют ложковыми, а поперек - тычковыми. Крайние камни в стене называют верстовыми, а промежуточные между верстовыми - забуткой (рис. 7.12, 6). Пространства между камнями в продольном и поперечном направлении, заполненные раствором, являются швами.
Толщину каменной конструкции нередко называют не в мм, а в количестве кирпичей (рис. 7.13).
Перегородки в четверть кирпича (ложки на ребро) - толщина 65 или 90 мм; в полкирпича (ложки плашмя) - толщина 120 мм; в кирпич (тычки плашмя или на ребро или два ложка) - толщина 250 мм.
Стены толщиной в 1,5 кирпича - 380 мм (с учетом шва); в 2 кирпича - 510 мм; 2,5 кирпича —640 мм.
Рис. 7.12. Элементы кирпичной кладки: а - обыкновенный кирпич; б - участок кладки стены толщиной в 2 кирпича; в - размеры швов; 1 - ложок; 2 - тычок; 3 - постель; 4 - версты; 5 - забутка; 6 - ложковый ряд; 7 - тычковый ряд; 8 - вертикальный продольный шов; 9 - вертикальный поперечный шов; 10 - горизонтальный шов |
Рис. 7.13. Технологические формы кирпича |
Системы перевязки кладки. В зависимости от вида конструкции и принятой организации работ выполняется одна из следующих систем перевязки.
Однорядная система. Все камни во всех рядах кладутся одинаково: ложком или тычком. За счет однотипности операций достигается высокая производительность. Применяют для кладки стен толщиной в один кирпич и перегородок в полкирпича или четверть кирпича (на ребро).
Цепная система кладки. Здесь каждый ложковый ряд чередуется с тычковым рядом. Применяется для любых конструкций, однако требует много трехчетверок, что снижает темп кладки. Нужны каменщики высокой квалификации (рис. 7.14, а).
Рис. 7.14. Системы перевязки швов кладки: а - двухрядная (цепная) при кладке толщиной в 2 кирпича; б - многорядная (при кладке толщиной в 2 кирпича); в - четырехрядная (столбы в 2 кирпича) |
Многорядные системы. Трех-, пяти-, шестирядная для стен; четырехрядная для столбов, пилястр (рис. 7.14, б).
В шестирядной системе пять ложковых рядов чередуются с одним тычковым. Эта кладка проще в выполнении и не требует высокой квалификации рабочих, но прочность ее несколько (на 10-15 %) ниже. Применяется при кладке массивных стен.
Организуется рабочее место каменщика (рис. 7.15), на которое подаются в необходимом количестве материалы: пакеты кирпича и ящик с раствором.
Состав процесса:
- разбивка каменной конструкции (стены) и проемов в ней;
- устройство «монтажного горизонта»; выравнивание по вынесенным отметкам раствором, кирпичом;
- «заводка» углов и маяков (бригадир);
- натяжение шнура-причалки по рядам «заведенных» углов;
- подача материалов на стену - раскладка кирпича, расстилание раствора;
- укладка кирпича в конструкцию с контролем перевязки, вертикальности, толщины шва, прямолинейности шва и ряда.
Приемы укладки кирпича. В зависимости от квалификации исполнителя вертикальный шов между кирпичами можно образовать:
- заполнением шва мастерком - кладка с заполнением швов',
- нанесением нашлепки раствора на грань кирпича с прижимом этой гранью к уложенному кирпичу - кладка «вприжим»;
- подгребанием гранью кирпича необходимого количества раствора в процессе прижима его к уложенному - кладка «вприсык» (рис. 7.15, г).
Выполнение кладки. В зависимости от объема и вида конструкции, кладку выполняет звено каменщиков из 2, 3, 4, 5, 6 человек («двойка».....«шестерка»).
Распределение операций в звене «шестерка»:
- каменщик 6 разряда выполняет (заводит) фрагменты углов высотой 4...6 кирпичей, организует и контролирует работу звена;
- каменщик 5 разряда ведет кладку наружной версты. Раскладку кирпича на стене и расстилание раствора выполняет каменщик 3 разряда;
- каменщик 4 разряда ведет кладку внутренней версты. Подает материалы каменщик 2 разряда;
- каменщик 3 разряда помогает каменщику 6 разряда, а в перерывах ведет кладку забутки.
Рис. 7.15. Технология кладки: а - постановка шнура причалки; б - кладка «вприжим» (раствор подгребается мастерком); в - кладка «вприсык» (раствор подгребается кирпичом); г - кладка «вприсык» с подрезкой раствора; 1 - шнур причалки; 2 - маяки; 3 - гвозди |
Кладку конструкций из кирпича начинают и заканчивают тычковыми рядами. Их располагают также в гнездах под балки, прогоны, фермы, мауэрлаты; на уровне обрезов стен под плиты, в выступающих рядах кладки (карнизы, пояски и др.) независимо от последовательности кладки рядов принятой системы перевязки. Тычковыми рядами связывают верстовые ряды с забуткой, перекрывая продольные швы, поэтому все они выполняются из целого кирпича. Столбы и простенки шириной 2,5 кирпича и менее выкладываются из отборного кирпича. Кирпич-половняк и кирпичный бой применяется лишь для забутки и малонагруженных каменных конструкций.
Вентиляционные каналы в стенах выполняются из керамического полнотелого кирпича марки не ниже М75 или силикатного марки М100 до уровня чердачного перекрытия, а выше - из полнотелого керамического кирпича марки не ниже Ml00,
Дополнительные операции. В ритмичный и непрерывный процесс кирпичной кладки периодически включаются дополнительные процессы.
Штрабы. При перерывах в работе каменная конструкция «обрывается» не произвольно, а ей придается соответствующая форма. При небольших перерывах (обед, конец смены и т.п.) выполняется убежная штраба (рис. 7.16, а); при многодневных перерывах выполняется вертикальная (рваная) штраба (рис. 7.16, б). Такая же устраивается на пересечениях с поперечными стенами, если последние будут выполняться через некоторое время.
Рис. 7.16. Виды штраб: а - убежная; б - вертикальная; в - убежная угловая |
При выполнении разрыва кладки вертикальной штрабой в швы кладки штрабы следует заложить арматурную сетку из продольных стержней диаметром не более 6 мм и поперечных стержней не более 3 мм с расстоянием до 1,5 м по высоте кладки, а также в уровне перекрытия (рис. 7.16, б).
Деформационные швы. Служат для возможности осадки свободной части здания относительно другой без разрушения стены, а также для возможности линейного температурного расширения здания без повреждения конструкций.
Выполняется разрывом кладки на 40-60 мм в форме шпунта по всей высоте здания. Шов заполняется упругим негниющим материалом (шлаковатой) и с обеих сторон зачеканивается раствором.
Армирование кладки. Несущую способность кирпичных конструкций можно повысить армированием горизонтальных и вертикальных швов. Толщина таких швов принимается больше диаметра стальной арматуры или суммы диаметров пересекающихся стержней на 4 мм при соблюдении средней толщины шва кладки. Армирование может быть поперечным и продольным. Для поперечного армирования могут быть приняты обычные пересекающие сетки с диаметром прутков 3...5 мм или типа «зигзаг» с диаметром арматуры до 8 мм (рис. 7.17). Стержни сеток воспринимают поперечные растягивающие усилия при сжатии кладки и препятствуют разрушению кирпича при изгибе и растяжении.
Рис. 7.17. Армирование кирпичной кладки металлическими сетками: а - прямоугольными сварными или вязальными; б - зигзагообразными |
При поперечном армировании стен, простенков и столбов сетчатую арматуру укладывают в швы. Концы стержней должны выпускаться в одну из внутренних поверхностей конструкции на 1...2 см для контроля выполнения армирования. Перекрещивающиеся сетки и сетки «зигзаг» укладывают не реже чем через пять рядов кладки. Сетки «зигзаг» укладывают в двух смежных рядах таким образом, чтобы направление стрежней было взаимно перпендикулярным.
Армирование отдельными стержнями или каркасами выполняют при восприятии конструкциями растягивающих усилий и сейсмических воздействий в изгибаемых и внецентренно сжатых элементах - столбах, простенках, перегородках.
Оформление швов кладки. В зависимости от декоративных требований к внешнему виду конструкции возможны следующие виды оформления (рис. 7.18):
- под расшивку, для фасадов гражданских зданий (до третьего этажа);
- в пустошовку, с последующим оштукатуриванием, для надежного сцепления штукатурного намета с конструкцией;
- с глубокой пустошовкой: глубокие швы выглядят весьма темными, почти черными, что на фоне стены из белого силикатного кирпича создает хороший декоративный эффект.
Рис. 7.18. Оформление швов кладки: а - технология расшивки швов; б- с подрезкой швов; в, г- под расшивку (выпуклый шов); д - то же (вогнутый шов); е -в пустошовку; ж - декоративная пустошовка |
Выполнение отдельных элементов
Кладка перемычек и карнизов. Проемы в стенах перекрывают по ходу кладки перемычками. В многоэтажном гражданском и промышленном строительстве применяют, как правило, сборные железобетонные перемычки. В малоэтажных зданиях можно устраивать кирпичные перемычки - рядовые, клинчатые, лучковые и арочные. Проемы пролетом до 2,0 м перекрывают рядовыми и клинчатыми перемычками, до 4,0 м - арочными. В рядовых перемычках под нижний ряд кирпича укладывают в разостланный по опалубке слой цементного раствора толщиной 20-30 мм стальную арматуру из расчета по одному стержню сечением 20 мм2 на каждые полкирпича толщины стены (если проект не предусматривает другое армирование). Концы стержней, на которых имеются крюки, заделываются в простенки не менее чем на 250 мм. Опалубку снимают через 5-6 суток.
Клинчатые лучковые и арочные перемычки устраиваются из фасонного или обычного кирпича (рис. 7.19). Во втором случае швам придают клинообразную форму (толщина швов внизу - не менее 5 мм, вверху - не более 25 мм). Такие перемычки выкладываются по опалубке соответствующей формы, с двух сторон в направлении от пят к середине. В центральный замковый ряд кирпич должен туго входить и плотно заклинивать перемычку.
Рис. 7.19. Устройство перемычек из кирпича: а - рядовых; б - клинчатых; в - лучковых; г - арочных: 1 - стойка опалубки; 2 — клинья; 3 - опалубка; 4 - арматура |
При кладке карнизов допускается свес не более чем на 1/3 длины кирпича в каждом ряду, а общий вынос кирпичного неармированного карниза не должен превышать половины толщины стены. Если вынос запроектирован больше половины толщины стены, кладку необходимо армировать или вести по железобетонным карнизным плитам, заанкеренным в кладку стены.
Кладка стен с облицовкой. Наружные поверхности каменных стен с целью предохранения их от воздействий агрессивной окружающей среды и придания большей архитектурной выразительности облицовывают лицевым кирпичом, керамическими и бетонными плитами. Для облицовки применяют, как правило, лицевой кирпич с глазурованной или рельефной поверхностью, кирпич из цветных глин и с различными цветовыми оттенками.
Облицовку кирпичом выполняют в процессе возведения стены путем укладки лицевого кирпича в наружную версту. Лицевой слой кладки связывают при этом с массивом стены тычковыми радами (рис. 7.20, 7.21).
Рис. 7.20. Облицовка лицевым кирпичом стены в 1,5 кирпича: а - план; б - поперечный разрез: 1 - лицевой кирпич толщиной 65 мм; 2 - рядовой кирпич толщиной 88 мм |
Рис. 7.21. Облицовка лицевым кирпичом стены в 2,0 кирпича: а, б - лицевым кирпичом кирпичных стен; в - то же, стен из мелких блоков; г - L-образными плитами кирпичных стен; д - плоскими плитами; е - лицевыми блоками стен из мелких блоков |
Декоративные виды кладки: «Липецкая» кладка. Внешняя верста стены кладется ложковыми рядами без перевязки. Длинные вертикальные швы создают декоративный эффект. Здесь используется одноцветный (белый) силикатный кирпич.
Кладка с цветным орнаментом. Используется кирпич 2-3 цветов, из которых в соответствии с проектом выкладываются орнаменты. Используется силикатный окрашенный кирпич разных тонов или белый в сочетании с керамическим (красным) (рис. 7.22, а).
Кладка с рельефным орнаментом. В соответствии с проектом на поверхности фасада при кладке устраиваются декоративные выступы.
Рис. 7.22. Кладка из цветного кирпича: а - орнамент плоский; б - орнамент рельефный заданных форм и размеров (рис. 7.22, б). |
Кладка с рельефным цветным орнаментом. Весь рельефный орнамент или его часть могут быть выполнены в ином цвете, чем основная поверхность стены.
Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.
Входной контроль. Приемка материалов: кирпича, раствора (визуально, наличие паспорта); подбирается звено рабочих соответствующей квалификации.
Операционный (технологический) контроль. Контролируется:
- пространственное положение конструкции (привязки) и проемов в ней, а также их размеры;
- горизонтальность рядов (швов); поэтажно - нивелиром;
- толщина швов 15-17 мм (более 20 мм - разбирать);
- наличие перевязки (3 и более совпадающих вертикальных шва - разбирать);
- вертикальность углов и проемов; поэтажно - теодолитом;
- виды внешних швов;
- правильность постановки арматуры;
- надежность крепления лицевого кирпича к основной стене.
Выходной (сдаточный) контроль.
Предъявляются:
- исполнительная схема конструкции;
- паспорта на кирпич, раствор;
- сертификат на арматурную сталь;
- журнал работ по «зимней» кладке.
Проверяется:
- все по пунктам «операционного» контроля;
- правильность устройства деформационных швов;
- правильность устройства дымовых и вентиляционных каналов в стенах;
- качество поверхностей фасадных не оштукатуриваемых стен из кирпича;
- качество фасадных поверхностей, облицованных керамическими, бетонными и другими видами камней и плит.
При строительстве малоэтажных зданий (1-3 этажа) для устройства фундаментов при наличии материала весьма эффективна кладка из камней неправильной формы. Она отличается простотой устройства, низкой стоимостью камня и не требует рабочих. высокой квалификации и выполняется обычно без использования монтажных кранов.
Бутовая кладка из природных камней неправильной формы весом до 50 кг, полученных дроблением скальных пород взрывом и связанных между собой раствором. По форме различают: рваный камень, постелистый — у которого две примерно параллельные плоскости; булыжник - имеет округлую форму.
Из бута возводятся фундаменты, стены подвалов, опоры и другие конструкции, а в районах с большими запасами постелистого камня - стены малоэтажных зданий.
Кладка ведется рядами по возможности одинаковой толщины с перевязкой швов, чередуя в каждом ряду тычковые и ложковые камни. Углы примыкания и пересечения, а также верстовые ряды выкладывают из более крупных постелистых камней. Перед укладкой камни очищают, а в сухую жаркую и ветреную погоду - смачивают водой.
При бутовой кладке используют тот же инструмент и приспособления, что и для кирпичной кладки. Кроме того, нужны кувалды (прямоугольная для разбивки камней и остроносая для околки углов) и трамбовка, которой осаживают камень и щебень.
В фундаментах первый ряд из крупных постелистых камней выкладывают насухо, тщательно заполняют пустоты щебнем, утрамбовывают и заливают жидким раствором. Последующие ряды бутовой кладки фундаментов выполняют способом «под залив» или «под лопатку».
Кладка «под залив». Каждый ряд камней высотой 0,15-0,2 м выкладывается насухо враспор со стенками траншей (в плотных грунтах) или с опалубкой. При этом способе версты не выкладываются. Пустоты заполняются щебнем и заливают их жидким раствором подвижностью 13 - 15 см. Раствор не всегда попадает в места, где камни плотно соприкасаются между собой, кладка получается с пустотами, что снижает её прочность. Поэтому под залив разрешается кладка фундаментов только для зданий высотой не более двух этажей (рис. 7.23, а).
Кладка «под лопатку» начинается с выкладывания отборных верстовых камней. Выступы на них, мешающие кладке, окалываются, каждый камень укладывается на раствор и осаживается ударами молотка. В промежутки между верстами лопатой набрасывается раствор и на него укладывают камни забутки, которые имеют менее правильную форму. Промежутки между камнями расщебениваются. Кладка ведется рядами толщиной до 0,3 м на растворе подвижностью 4...6 см (рис. 7.23, б).
Рис. 7.23. Кладка из природного камня: а - «под залив»; б - «под лопатку»; в - бутобетонная; г - с облицовкой; 1 - вертикальная стенка траншеи; 2 - камень, уложенный «насухо»; 3 - швы, залитые жидким раствором; 4 - верстовые ряды кладки; 5 - забутка; 6 - раствор; 7 - растворный шов; 8 - бетонная смесь; 9 - камни, втопленные в бетонную смесь; 10 - опалубка; 11 - штукатурка (внутри помещения); 12 - облицовка кирпичом (с внешней стороны стены) |
Способ «под лопатку» применяют и при кладке стен и столбов, подбирая камни одной высоты по шаблону-скобе и прикладывая их лицевую сторону для получения ровной поверхности. Возможна кладка стен из бутового камня с одновременной облицовкой кирпичом.
Облицовку ведут по многорядной системе, связывая каждый 4...6-й тычковый ряд облицовки с бутовой кладкой.
Стены и столбы толщиной 0,6-0,7 м из бутового камня возводятся ярусами высотой до 1-1,2 м. Для более толстых стен высота яруса понижается.
Для обеспечения «чистой» поверхности внутренних помещений кладка под лопатку и под залив ведется в опалубке (одно- или двухсторонней). Возможно также устройство бутовой кладки с одновременной облицовкой внешней стороны надземной части стены (рис. 7.23, г).
При выполнении облицовки бутовой кладки кирпичом или камнем правильной формы одновременно с кладкой облицовку следует перевязывать с кладкой тычковым рядом через каждые 4...6 ложковых рядов, но не более чем через 0,6 м. Горизонтальные швы бутовой кладки должны совпадать с перевязочными тычковыми рядами облицовки.
Бутобетонная кладка является разновидностью полураздельного метода бетонирования. Выполняется втапливанием в бетонную смесь бутового камня (рис. 7.23, в). При этом используют малоподвижную бетонную смесь (с осадкой конуса OK - 3...5 см) и камни размером не более 30 см, но не более 1/3 толщины конструкции. Процесс кладки состоит из укладки слоя бетонной смеси высотой около 20 см и втапливания в нее бутового камня. Затем операция повторяется до достижения проектной высоты конструкции. По верху последнего слоя камней укладывается покрывающий слой бетонной смеси с уплотнением ее поверхностными вибраторами.
Для обеспечения требуемой плотности, монолитности и прочности кладки количество втапливаемых камней не должно превышать 50% объема возводимой конструкции и камни должны располагаться на расстоянии 4...5 см друг от друга и от наружной поверхности конструкции.
Бутобетонная кладка выполняется в опалубке (в отдельных случаях фундаменты в распор со стенками траншеи) поярусно. Последовательность установки наружной и внутренней опалубок и заполнения их идентична аналогичным операциям при возведении стен из монолитного бетона. Кладка ведется звеном каменщиков-бетонщиков из 8 чел.: 2 человека монтируют и демонтируют опалубку, 2 - подготавливают камень и транспортируют его к месту укладки, 2 - укладывают бетонную смесь, 2 - втапливают камни.
Бутобетонная кладка имеет большую прочность и менее трудоемка по сравнению с бутовой кладкой, но приводит к увеличению расхода цемента.
Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.
Зимними условиями для возведения каменных конструкций считаются такие, при которых среднесуточная температура наружного воздуха ниже + 5 °С и минимальная суточная температура опускается ниже О °С.
Для получения кладки заданной проектной прочности используются различные группы технологий:
• замораживанием на обыкновенных растворах с ограничением высоты конструкции;
• замораживанием с временным усилением конструкций нижележащих этажей на период набора кладкой расчетной прочности;
• замораживанием кладки вышележащих этажей с искусственным отогревом конструкций нижележащих этажей до достижения ими расчетной несущей способности;
• искусственным прогревом или обогревом отдельных конструкций подогретым воздухом или электроэнергией;
• в тепляках;
• на растворах с противоморозными добавками.
Вне зависимости от принятой технологии осуществляются следующие мероприятия:
- кладка ведется на подогретом растворе; в момент расстилания раствора на стену его температура обратна температуре окружающего воздуха. Для этого при приготовлении подогревают воду и песок до 60-90 “С;
- доставка раствора в автосамосвалах с закрытыми кузовами; кузов с двойным дном, подогрев выхлопными газами;
- на рабочее место подается раствор в объеме, необходимом на 20-30 мин работы.
Способы замораживания пригодны для конструкций, возводимых из камней правильной формы (кирпича, керамических, бетонных, шлакобетонных и природных камней, крупных блоков, а также постелистого бута), и не допускаются для конструкций, подверженных в процессе оттаивания динамическому воздействию либо возводимых в сейсмических районах; для тонкостенных сводов, карнизов с выносом более 200 мм и рядовых перемычек пролетом более 1,5 м.
Для кладки способом замораживания применяют пластичные, удобоукладываемые цементные и сложные растворы подвижностью ОК - 9... 13 см для конструкций из полнотелого кирпича и бетонных камней; OK -1...8 см - из дырчатого кирпича и пустотелых камней; и ОК - 4...6 см - из бутового камня.
Технология кладки «на замораживание». Основание очищается от снега и льда. Кладка ведется обычным способом. Вскоре после укладки раствор, набрав некоторую прочность, замерзает, что обеспечивает кладке дополнительную прочность. При наступлении теплого времени раствор постепенно оттаивает, одновременно добирая прочность. При этом конечная прочность снижается, поэтому изначально марка раствора увеличивается на 1-2 ступени, что устанавливается проектом. Кроме того, армируются углы и примыкания стен; проемы увеличивают по высоте на 20-30 мм (для осадки кладки после оттаивания). Общая высота стен ограничивается 15 м (4-5 этажей).
Наиболее ответственным при этом способе является период оттаивания. Здесь осуществляются следующие мероприятия:
- необходимо обеспечить постепенность оттаивания, чтобы скорость оттаивания не превышала скорости набора прочности. Для этого при дружной солнечной весне необходимо закрывать все простенки светлым экраном от перегрева прямыми солнечными лучами. Иначе могут возникнуть аварийные деформации, которые часто приводят к обрушению конструкций;
- сильно нагруженные участки кладки следует разгрузить. Обычно это места опирания балконов; под балконы ставят временные подпорки на всех этажах (рис. 7.24);
- дважды в смену ведется наблюдение за осадкой кладки, появившиеся трещины фиксируют, их динамику контролируют маяками;
- ведется журнал работ по «зимней» кладке.
Рис. 7.24. Установка временных креплений балконных плит: а - правильно; б - неправильно |
Обогрев подогретым воздухом. Чтобы предохранить замерзшую кладку от осадки весной и повысить ее несущую способность, одновременно с возведением верхних этажей организуют внутренний обогрев и сушку помещений нижерасположенных этажей воздухом, подогретым нефтегазовыми калориферами, В течение первых трех-пяти суток поддерживают температуру 30-35 °С, затем температуру снижают до 20-25 °С. После подключения центрального отопления калориферы снимают. На просушенных этажах приступают к отделочным работам.
Кладка с химическими добавками. При приготовлении в раствор вводят добавки, которые снижают температуру замерзания раствора и ускоряют процесс твердения. До полного замерзания раствор набирает 40- 50 % расчетной прочности. В качестве добавок используют: СаС12 - хлорид кальция (ХК), NaCl - хлорид натрия (ХН), К2С03 - поташ (П), NaN03 - нитрит натрия (НН) и другие в количестве 2-3 % от массы цемента.
Растворы с добавкой нитрита натрия набирают прочность при температуре наружного воздуха до минус 15 °С, с добавкой поташа твердение до температуры минус 25...30 °С, с добавкой хлорида кальция - до минус 35-40 °С.
Способ простой и надежный, однако следует помнить, что через 3-5 дней на стене появляются белые разводья - высолы, которые будут смыты с фасада дождями лишь через 6-12 месяцев.
Кладка с прогревом. При электропрогреве в швы кладки закладываются прутки диаметром 6-8 мм, через которые осуществляется прогрев раствора (аналогично бетону).
При этом раствор в швах должен быть незамерзшим. Прогревают кладку одиночными и групповыми электродами (отдельные стержни или сетки из арматурной стали диаметром 4...6 мм), уложенными в горизонтальные швы кирпичной кладки, которые подключают к разным фазам переменного тока напряжением 220-380 В. Конструкции прогревают при температуре 30-35 °С до приобретения раствором 20 % проектной прочности.
При одностороннем прогреве из помещения после возведения стен и укладки перекрытий в комнаты подают тепло: запускают систему квартирного отопления; ставят калориферы; ведут прогрев инфракрасными горелками. От этого внутреннего (комнатного) тепла стена постепенно прог ревается и раствор в кладке набирает расчетную прочность.
Кладка в «тепляках». Применяется при небольших объемах и сжатых сроках. Над будущей конструкцией возводится пространственное ограждение - шатер («тепляк»). Под него подается калорифером теплый воздух или внутри шатра ставятся нагревательные приборы. Кладка ведется обычным «летним» способом.
Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.
Виды опасностей:
- падение с высоты материалов и людей;
- обрушение свежевыложенной кладки;
- обрушение лесов;
- воздействие цемента на открытые части тела.
Меры предупреждения:
Общие требования. До начала работы каменщиков инструктируют о безопасных методах и приемах выполнения производственного задания.
При кладке с внутренних подмостей по периметру наружных стен устанавливают инвентарные защитные козырьки. Первый ряд козырьков на высоте 7,0 м от земли оставляют до завершения кладки. Следующий ряд устанавливают выше первого на высоте 6...7 м и по ходу кладки переставляют. Входы в здание ограждают навесами (рис. 7.25).
Рис. 7.25. Устройство защитных козырьков |
Безопасные приемы работы:
- запрещено опирать на «вчерашнюю» кладку лесенки, подмости и т.п.;
- нельзя перегружать леса материалами;
- необходимо следить за выполнением проектных креплений лесов к стене;
- запрещено опирать стойки лесов на грунт через деревянные подкладки толщиной менее 40 мм; при их отсутствии возможна просадка одной или нескольких стоек, что может привести к обрушению лесов;
- кладку вести в рукавицах; это защитит кожу от вредного воздействия цемента (разъедания);
- работой крана руководит специальный рабочий - стропальщик или бригадир;
- при перемещении груза над работающей бригадой крановщик подает сигнал; рабочие временно отходят в сторону;
- при вынужденном сбросе материалов внизу выставляется сигнальщик;
- подъем на леса и подмостки и спуск с них осуществлять по специальным лесенкам;.
- запрещено вести кладку, находясь на стене;
- запрещено ходить по «вчерашней» кладке, особенно летом (раствор не набрал прочности и крайний кирпич может вывалиться под ногой, что приведет к падению человека).
Балконные плиты временно закрепляют стойками или подкосами. При установке балконных плит следует пользоваться предохранительным поясом.
При монтаже сборных карнизов тщательно заделываются анкера и другие детали крепления. Временные крепления карниза снимают только по указанию мастера. При укладке карнизных плит находиться на них запрещено.
Монтаж лестничных площадок и маршей ведут по ходу кладки стен лестничных клеток. Лестничные марши устанавливают с закрепленными заранее перильными ограждениями.
Безопасность процесса при отрицательных температурах:
- работающие обеспечиваются зимней спецодеждой и помещением для обогрева;
- настилы подмостей и лесов очищают от снега, наледи и посыпают песком;
- опорные элементы подмостей и лесов устанавливают на очищенные от снега поверхности;
- химические добавки в растворы вносят под наблюдением инженерно-технического персонала, соблюдая меры предосторожности против ожогов и отравления;
- участки кладки, обогреваемые электрическим током, ограждают;
- принимают меры, предупреждающие обморожение и простуду работников.
В сейсмоопасных районах кладку из кирпича и керамических щелевых камней необходимо выполнять с соблюдением следующих требований:
- кладку каменных конструкций следует производить на всю толщину конструкции в каждом ряду;
- кладка стен должна выполняться с применением однорядной (цепной) перевязки швов;
- горизонтальные, вертикальные, поперечные и продольные швы кладки следует заполнять раствором полностью с подрезкой раствора на наружных сторонах кладки;
- временные (монтажные) разрывы в возводимой кладке следует оканчивать только наклонной штрабой и располагать вне мест конструктивного армирования стен.
Контроль прочности нормального сцепления раствора следует производить в возрасте 7 суток. Величина сцепления должна составлять примерно 50 % прочности в 28-дневном возрасте. При несоответствии прочности сцепления в каменной кладке проектной величине необходимо прекратить производство работ до решения вопроса проектной организацией.
Не допускается загрязнение раствором и строительным мусором ниш и разрывов в стенах, промежутков между плитами перекрытий и других мест, предназначенных для железобетонных поясов и обвязок, а также расположенной в них арматуры.
Запрещается уменьшать ширину антисейсмических швов, указанных в проекте.
Антисейсмические швы необходимо освобождать от опалубки и строительного мусора. Запрещается заделывать антисейсмические швы кирпичом, раствором, пиломатериалом и др.
При установке перемычечных и обвязочных блоков следует обеспечить возможность свободного пропуска вертикальной арматуры через предусмотренные проектом отверстия в перемычечных блоках.
Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.