Каменные работы при возведении инженерных сооружений
Каменные работы — вид строительных работ, выполняемых при возведении несущих и ограждающих каменных конструкций зданий и сооружений (фундаментов, стен, столбов, перемычек, сводов, колодцев и др.).
Каменные работы представляют собой комплекс основных и вспомогательных процессов при выполнении бутовой и бутобетонной кладки, кладки из обработанных природных камней правильной формы, кирпичной кладки, кладки из искусственных камней и крупноблочной кладки.
Каменная кладка — это конструкция, выполненная из искусственных или природных камней, уложенных на растворе по определенным правилам.
В инженерном строительстве каменная кладка широко применяется при возведении Для устройства каменных конструкций применяются природные и искусственные каменные материалы, различающиеся:
по видам изделий — кирпич и камни керамические и силикатные; кирпич пустотелый и полнотелый массой не более 4,3 кг; камни бетонные пустотелые и полнотелые и из горных пород массой не более 16 кг; мелкие блоки керамические, силикатные, бетонные пустотелые и полнотелые и из горных пород массой не более 40 кг;
по назначению — рядовые, предназначенные для кладки наружных и внутренних стен, и лицевые, используемые для облицовки стен зданий и сооружений.
Изделия из природного камня (известняк, гранит, доломит, песчаник, мрамор, сиенит, габро, лабрадорит, туф и др.) различают: пиленые (выступы на гранях до 2 мм); получистой тески (выступы до 10 мм); грубой тески (выступы до 20 мм); грубоколотые под скобу (две грани приблизительно параллельные); камень бутовый рваный и постелистый.
Рис. 5.1. Виды каменных материалов и элементы кладки
а — кирпич керамический: 250 X 120 X 65 — одинарный; 250 X 120 X 88 — утолщенный: I — полнотелый; II — пустотелый; 1 — постель; 2 —ложок; 3 — тычок; б — керамические камни: I — обычный: II — укрупненный; III — модульный; в — силикатный кирпич и камень: I — полнотелый одинарный; II — полнотелый утолщенный; III — утолщенный с несколькими пустотами; IV — камень с несквозными пустотами; г — камни бетонные: I — целый камень; II — половинка; д — блоки из ячеистых бетонов: I — целый блок; II — половинка; е — элементы кладки: 1 — версты; 2 — забудка; 3 — ложковый ряд; 4 — тычковый ряд: 5 — вертикальный продольный шов; 6 — вертикальный поперечный шов; 7 - горизонтальный шов
Искусственные каменные материалы делятся на керамические, силикатные и бетонные.
Керамические материалы по виду и назначению подразделяются на кирпич и камень (рис. 5.1, а, 6) полнотелый или пустотелый, в том числе лекальный, лицевой, кислотоупорный, огнеупорный и др. По прочности на сжатие кирпич и камни разделяются на марки 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, по морозостойкости — на марки Мрз 15, 25, 35 и 50.
Кирпич выпускается следующих видов: одинарный массой до 4 кг с размерами 250Х120X65 мм, утолщенный — 250Х120X88 мм и модульный — 288Х138X63 мм.
Силикатный кирпич (рис. 5,1, в) и камень изготовляют из воздушной извести (6...8%) и кварцевого песка с последующей обработкой в автоклавах (давление 0,8... 1,2 МПа, температура 175... 190°С). Силикатный кирпич выпускается массой до 4,3 кг с марками по прочности 75...300.
Камни бетонные стеновые (рис. 5,1, г) могут быть сплошными или пустотелыми. Они используются для кладки фундаментов стен или перегородок. Масса камня не более 32 кг. Марка бетона 25...200.
Блоки из ячеистых бетонов (рис. 5,1, д) применяются для кладки наружных и внутренних стен. Марка бетона 25... 150.
Для устройства кладки используются растворы, которые различаются по виду вяжущего (цементные, известковые), составу (простые и сложные) и прочности. Простые растворы содержат один вид вяжущего, а сложные — несколько видов (например, цементно-известковые, глиноцементные растворы). По прочности растворы делятся на марки 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200, по морозостойкости — на марки от Мрз 10 до Мрз 300.
Приготовленные растворы должны обладать достаточной водоудерживающей способностью (не расслаиваться при транс-административно-бытовых и промышленных зданий, верхних строений канализационных и водопроводных очистных сооружений, канализационных шахт, колодцев, камер и коллекторов, а также оснований и фундаментов.
Для устройства каменных конструкций применяются природные и искусственные каменные материалы, различающиеся: по видам изделий — кирпич и камни керамические и силикатные; кирпич пустотелый и полнотелый массой не более 4,3 кг; камни бетонные пустотелые и полнотелые и из горных пород массой не более 16 кг; мелкие блоки керамические, силикатные, бетонные пустотелые и полнотелые и из горных пород массой не более 40 кг; по назначению — рядовые, предназначенные для кладки наружных и внутренних стен, и лицевые, используемые для облицовки стен зданий и сооружений.
Изделия из природного камня (известняк, гранит, доломит, песчаник, мрамор, сиенит, габро, лабрадорит, туф и др.) различают: пиленые (выступы на гранях до 2 мм); получистой тески (выступы до 10 мм); грубой тески (выступы до 20 мм); грубоколотые под скобу (две грани приблизительно параллельные); камень бутовый рваный и постелистый.
Искусственные каменные материалы делятся на керамические, силикатные и бетонные.
Керамические материалы по виду и назначению подразделяются на кирпич и камень (рис. 5.1, а, 6) полнотелый или пустотелый, в том числе лекальный, лицевой, кислотоупорный, огнеупорный и др. По прочности на сжатие кирпич и камни разделяются на марки 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, по морозостойкости — на марки Мрз 15, 25, 35 и 50.
Кирпич выпускается следующих видов: одинарный массой до 4 кг с размерами 250Х 120X65 мм, утолщенный — 250Х 120X88 мм и модульный — 288Х 138X63 мм.
Силикатный кирпич (рис. 5,1, в) и камень изготовляют из воздушной извести (6...8%) и кварцевого песка с последующей обработкой в автоклавах (давление 0,8... 1,2 МПа, температура 175... 190°С). Силикатный кирпич выпускается массой до 4,3 кг с марками по прочности 75...300.
Камни бетонные стеновые (рис. 5,1, г) могут быть сплошными или пустотелыми. Они используются для кладки фундаментов стен или перегородок. Масса камня не более 32 кг. Марка бетона 25...200.
Блоки из ячеистых бетонов (рис. 5,1, д) применяются для кладки наружных и внутренних стен. Марка бетона 25... 150.
Для устройства кладки используются растворы, которые различаются по виду вяжущего (цементные, известковые), составу (простые и сложные) и прочности. Простые растворы содержат один вид вяжущего, а сложные — несколько видов (например, цементно-известковые, глиноцементные растворы). По прочности растворы делятся на марки 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200, по морозостойкости — на марки от Мрз 10 до Мрз 300.
Приготовленные растворы должны обладать достаточной водоудерживающей способностью (не расслаиваться при транспортировке и сохранять влажность при соприкосновении с кирпичом) и подвижностью (способность растекаться по поверхности камня). Степень подвижности определяется глубиной погружения стандартного конуса и в зависимости от назначения раствора равна: 9... 13 см — для конструкций из полнотелого кирпича и бетонных камней; 7...8 см — для пустотелого кирпича и керамических камней; 4...6 см — для бутовой кладки без вибрирования, 1...3 см — с вибрированием.
Для снижения расхода вяжущих и улучшения их технических свойств в растворные смеси при приготовлении вносят химические добавки. Растворы приготавливают централизованно на бетонорастворных заводах (узлах), при небольших объемах работ раствор готовят на строительной площадке на растворосмесительных установках.
Каменную кладку ведут горизонтальными рядами. Зазоры между смежными камнями, заполненные раствором, называются швами (рис. 5.1, е), наружный и внутренний (относительно каменщика) ряды кладки — соответственно наружной и внутренней верстой, а заполнение между ними — забуткой.
У камня, идущего в кладку, различают стороны: постель, ложок и тычок. В зависимости от расположения камня в крайнем ряду кладки различают тычковые и ложковые ряды.
Для обеспечения необходимой прочности и устойчивости кладки камни располагают в определенном порядке. Способ расположения камней называются разрезкой кладки. Существуют три основных правила разрезки.
Первое правило — ряды камней кладки должны располагаться параллельно друг другу и перпендикулярно нагрузке. Опирание камней в рядах должно быть по всей площади постели, что обеспечивается горизонтальным растворным швом. Допускается отклонение направления действия нагрузки от перпендикуляра на угол не более 17°, при этом горизонтальная составляющая нагрузка, действующая вдоль ряда, компенсируется силами трения между рядами (слоями) камней.
Второе правило — боковые плоскости соприкасающихся камней должны быть перпендикулярны рядам. В результате образуются продольные и поперечные швы кладки. Другими словами, в кладке не должно быть клиновидных камней. В противном случае на наклонных плоскостях этих камней появляются горизонтальные составляющие от вертикальной нагрузки, стремящиеся раздвинуть соседние камни ряда.
Третье правило — необходимо перевязка вышележащими рядами продольных и поперечных швов нижележащих рядов кладки. В результате перевязки швов в смежных рядах кладка работает под нагрузкой как единый конструктивный элемент.