Каменная кладка представляет собой композитную конструкцию, образованную каменными элементами, соединенными меду собой кладочным раствором
В армокаменных конструкциях с целью повышения несущей способности применяется стальная арматура.
В качестве каменных материалов для кладок используют штучные камни массой не более 40 кг и каменные изделия, изготовляемые в заводских условиях, масса которых ограничивается грузоподъемностью транспортного и монтажного оборудования.
Каменные материалы, применяемые для кладок, должны удовлетворять требованиям прочности и морозостойкости, что бы обеспечить прочность и надежность каменных конструкций.
Каменные материалы различают:
по происхождению – природные и искусственные;
величине – кирпич высотой 65, 88 и 103 мм, крупные блоки и панели высотой 500 мм и более;
структуре – сплошные, пустотелые, пористые;
пределу прочности:
камни малой прочности, марки: 4, 7, 10, 15, 25, 35 и 50 (кгс/см2) (сырцовый кирпич, слабые известняки, легкий кирпич);
камни средней прочности, марки: 75, 100, 125, 150, 200 (кгс/см2) (обычный кирпич, бетонные и природные камни);
камни высокой прочности, марки: 250, 300, 400, 500, 600, 800 и 1000 (кгс/см2) (клинкерный кирпич, бетонные и тяжелые природные камни);
морозостойкости: F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300.
Морозостойкость определяется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые выдерживает образец без снижения прочности более чем на 25 % от первоначальной.
Долговечность каменных материалов зависит от морозостойкости и определяется сроком службы конструкций без снижения эксплуатационных свойств.
Строительные нормы устанавливают три срока службы каменных конструкций: 100, 50 и 25 лет.
В качестве строительных растворов для каменных кладок применяют смеси из неорганического вяжущего (цемент, известь, глина), мелкого заполнителя (песок), воды и специальных добавок. По виду применяемых вяжущих строительные растворы подразделяют на цементные, известковые и смешанные (цементно- известковые, цементно-глиняные). Строительные растворы должны в свежеизготовленном состоянии обладать подвижностью и водоудерживающей способностью, а в затвердевшем состоянии - обеспечивать необходимую прочность кладки.
При плотности массы в сухом состоянии 1500 кг/м3 и более растворы относят к тяжелым; до 1500 кг/м3 – к легким. В тяжелых растворах применяются плотные заполнители, в легких – пористые.
По пределу прочности на кубиках с размерами сторон 7.07 см устанавливаются марки растворов: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200 (кгс/см2).
По виду вяжущих различают цементные, известковые и смешанные (цементно-известковые и цементно-глиняные) растворы. Известь и глина являются пластификаторами, обеспечивающими удобоукладываемость раствора, отчего швы кладки заполняются более равномерно и повышается прочность кладки. Расчетные сопротивления кладки на “жестком” цементном растворе ниже на 15 %, чем на смешанных растворах.
При необходимости увеличения несущей способности каменной кладки применяют разные способы ее армирования стальной арматурой; такую кладку называют армокаменной. Использование армокаменной кладки позволяет значительно расширить область применения каменных кладок в конструкциях.
При сжатии кладки в кирпиче возникают не только напряжения сжатия, но и изгиба, растяжения и среза. Это происходит из-за того, что кирпич опирается не всей поверхностью, а только участками по причине неровности поверхностей кирпича и разной толщины раствора. Сжимающие силы, действующие через раствор на кирпич сверху и снизу, не совпадают. Поэтому в кирпиче возникают напряжения изгиба и среза.
Модуль упругости кирпича больше модуля упругости раствора. Поэтому менее жесткий раствор выжимается из швов и тянет за собой кирпич, разрывая его. Для уменьшения растяжения кирпича в горизонтальные швы кладки укладываются арматурные сетки.
Вертикальные швы кладки хуже заполняются раствором. Кроме того, сцепление раствора с кирпичом в вертикальных швах меньше прочности кирпича на растяжение. Поэтому над и под вертикальными швами в кирпиче возникают трещины от концентрации напряжений.
Основное требование, которому должна удовлетворять каменная кладка, - монолитность, обеспечиваемая сцеплением камней с раствором и перевязкой камней в горизонтальных рядах. Применяют разные виды каменной кладки для стен: сплошную кладку и разные типы облегченной кладки.
Сплошную кладку выполняют из всех видов керамических камней. Для обеспечения монолитности и прочности сплошной кладки соблюдают перевязку вертикальных и горизонтальных швов. Широко применяют однорядную (цепную) и многорядную системы перевязки кладки (рис. 54, а, б). Средняя толщина вертикальных швов кладки 10 мм, горизонтальные швы выполняют толщиной 10... 12 мм, но не более 15 мм.
Сплошную кладку из кирпичей применяют в несущих конструкциях нижних этажей многоэтажных зданий. Сплошную кладку из пустотелого кирпича, керамических и легкобетонных камней используют для ограждающих конструкций помещений сухих и с нормальной влажностью, в наружных стенах зданий с мокрым режимом при условии защиты внутренней поверхности стены слоем пароизоляции. Сплошные камни из тяжелого бетона применяют для сплошной кладки в цоколях, стенах подвалов, в стенах неотапливаемых зданий. Камни из ячеистого бетона применяют в ограждающих конструкциях зданий.
В облегченных кладках часть основного материала кладки заменяют теплоизоляционными материалами меньшей прочности; конструкции, выполненные из облегченных кладок, называют многослойными.
Прочность кладки тем больше, чем толще камень, так как увеличивается сопротивление камня изгибу и срезу.
Чем правильнее форма камня, тем больше прочность кладки, так как происходит более равномерная передача нагрузки. Например, для кладки из природных камней марки М400, выполненной на растворе марки М25, прочность составляет: а) 10 МПа – при правильной форме камней; б) 2.4 МПа – при постелистом бутовом камне; в) 1.6 МПа – при рваном бутовом камне.
Прочность кладки понижается при увеличении толщины горизонтальных швов раствора, так как увеличиваются усилия, растягивающие кирпич. Нормальной по нормам считается толщина швов в пределах 10…15 мм (средняя толщина – 12 мм). При увеличении толщины швов с 10 до 25 мм прочность кладки снижается на 25…30 %.
Прочность кладки повышается с увеличением подвижности раствора, его удобоукладываемости, так как при этом более равномерно заполняются горизонтальные швы кладки и уменьшаются напряжения от изгиба и среза.
Прочность кладки зависит от квалификации каменщика, так как правильность и ровность рядов кладки, одинаковая толщина швов раствора создают более однородное и равномерное напряженное состояние сжатия, уменьшая влияние изгиба и среза.
Если прочность обычной массовой кладки оценить в 100 %, то прочность кладки, выполненной каменщиком низкой квалификации, можно оценивать в 80 %, а высокой квалификации – в 150 %.
1. Каменные и армокаменные конструкции. Область применения. Достоинста и недостатки.
Каменная кладка – природные или искусственные камни, соединённые расвором, применяются для возведения наружных и внутренних стен, столбов и фундаментов. Достоинства : огнестойкость, тепло- и звукоизоляция, долговечность, небольшие эксплуатационные расходы, местные строительные материалы. Недостатки : большая масса, трудоёмкость возведения. Для индустриализации строительства применяют крупные блоки и камни. Каменные конструкции. усиленные армированием, наз. армокаменными. Армируют кладку продольными и поперечными сетками. Усиление конструкций производится путём введения в неё ж.б. сердечника.
2. Материалы для каменных конструкций.
1). Искуственные камни:все виды кирпича. Обжиговый кирпич – керамический, сплошной и пустотелый с круглыми пустотами. Обжиговый и необжиговый – силикатный, шлаковый и т.д.
Бетонные камни – из тяжёлых и лёгких бетонов. Пустотелые керамические камни – с продольными и поперечными пустотами. 2). Природные камни. Могут быть правильной формы и бутовые (рваный камень). Для кладки фундаментов и облицовки стен применяют тяжёлые породы (известняки, граниты, песчанники). Для возведения стен применяют туф и ракушечник.
Прочность камня характеризуется маркой – временным сопротивлением стандартных образцов сжатию (кгс/см 2). Также устанавливается прочность камня при изгибе. Марка камня – это его прочность на сжатие. Прочность: 250 – 1000 высокая, 75 – 200 – средняя, 4 – 50 – низкая.
К каменным материалам, применяемым в наружних стенах и фундаментах предъявляются требования по морозостойкости, водостойкости и объёмной массе. Мрз 15…30 – ходовые марки по морозостойкости. Растворы для каменных кладок. В зависимости от вяжущего, бывают цементые, известковые и смешанные (цем.-глинянные, цем.-известковые). Раствор должен обладать: удобоукладываемостью, требуемой прочночтью по затвердеванию. Прочность определяется испытанием на сжатие кубов со стороной 7см. в возрасте 28 дней, который твердеет при t +15 0 C. Прочность на сжатие характеризуется маркой от 4 до 200 кгс/см 2 .
Для наружних стен зданий со сроком службы от 50 до 100 лет, применяется раствор не ниже М 25. Раствор служит для связи отдельных камней, перераспределения усилий в кладке, уменьшения продуваемости.
3. Прочность каменной кладки.
Зависит от вида и прочности камня и раствора, а также от возраста кладки и её качества. При сжатии камни и раствор находятся в сложном напряжённом состоянии, т.к. поверхность камня неровная, плотность раствора неодинаковая. В камне возникает М,Q, местное смятие. Поперечные деформации раствора в 10 раз больше, чем в камне, что вызывает растяжение в камне и снижение прочности кладки. Различают прочность кладки при сжатии, растяжении, срезе,смятии. Устанавливается прочность в результате испытания стандартных образцов, с учётом её статической изменчивости. Прочность при сжатии . R=0,25…3,9 МПа. Марка кирпича 25…300 кгс/см 2 , марка раствора 0…200 кгс/см 2 . Раствор имеет прочность 0, если он только что уложен, или только что оттаявший (если кладка велась методом замораживания). R используется при расчёте прочности простенков, столбов, участков стен и всегда меньше прочности К. Прочность при осевом растяжении Rt . Прочность по неперевязанному сечению: 1- по шву, 2-по камню.
Rt=0,08…0,0005 МПа – по перевязанному сечению шва. Rt=0,16…0,01 МПа – по перевязанному сечению шва (1). Rt=0,25…0,03 МПа – по камню(2). Прочость на растяжение пи изгибе . Rtb=0,12…0,01 МПа – по неперевязанному сечению. Rtb=0,25…0,02 МПа – по перевязанному сечению шва.
Прочность на срез . Rsq=0,16…0,01 МПа – по неперевязанному сечению. Прочность на осевое растяжение применяется при расчёте цилиндрических резервуаров. Прочность на растяжение при изгибе Rtb и срезе Rsq используется при расчёте подпорных стен с контрфорсами.
4. Деформативность каменной кладки.
Полные деформации: ε=ε l + ε pl , ε pl – неупругие деформации, проявляющиеся при длительном загружении от ползучести растворав швах.
Кладка работает упруго при напряжениях 0,2 Ru и характеризуется начальным модулем деформации (модулем упругости E 0). E 0 =tgφ 0 =(σ/ε l)φ 0 =(0,2Ru/ε l)φ 0 =αRu, где α – упруная характеристика кладки, зависит от вида кладки, марки раствора и определяется по СНиП. При высоких напряжениях полный модуль деформации
Конструкции из камня и армированной каменной кладки используются при возведении фундаментов, стен, колонн, дымовых труб, подпорных стен, водонапорных башен, силосных ям и других элементов зданий и сооружений. К преимуществам каменных конструкций относятся: простота изготовления, возможность применения имеющихся местных материалов, долговечность, огнестойкость, относительно высокая прочность, влагостойкость, морозостойкость и химическая стойкость. К недостаткам - значительные трудовые затраты на возведение, большая масса и высокая теплопроводность.
Дальнейшее развитие каменных конструкций пойдет по пути освоения и внедрения новых более эффективных материалов и крупноразмерных конструкций из кирпича, крупных блоков и панелей заводского изготовления, из легких и ячеистых бетонов, что позволит существенно повысить уровень механизации кладочных работ и добиться сокращения сроков строительства. Совершенствование теоретических методов расчета прочности, устойчивости и деформативности даст возможность проектировать эффективные конструкции из каменных материалов, имеющих сравнительно малую массу, позволяющих использовать индустриальные методы строительства и местную сырьевую базу.
КОНСТРУКЦИЙ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИХ ВОЗВЕДЕНИЯ
Каменная кладка представляет собой неоднородное тело, состоящее из камней, вертикальных и горизонтальных швов, заполненных раствором. Эта неоднородность в основном и определяет особенности ее физико-механических свойств.
По конструктивному решению каменную кладку разделяют на: сплошную - из кирпича или камней правильной формы (рис. 18.1,а); облегченную, состоящую из несущих кирпичных слоев и утеплителя, располагаемого внутри (рис. 18.1,б, в, г) с облицовкой керамическими плитками, кирпичом или камнями (рис. 18.1,5, е, ж), из крупных блоков из легкого или ячеистого бетона или виброкирпичных блоков или панелей (рис. 18.1,з). Конструкции из сплошной кладки, как правило, получаются достаточно массивными (особенно в северных районах) из-за большой теплопроводности.
Поэтому для повышения экономической эффективности рекомендуется применять кладки из облегченного пустотелого (пористого, дырчатого, пористо-дырчатого) кирпича и из пустотелых бетонных камней. Такая кладка рекомендуется при строительстве малоэтажных зданий и в верхних этажах многоэтажных зданий, поскольку в этих случаях нагрузки невелики и позволяют использовать облегченный кирпич, так как его прочность невелика по сравнению со сплошным. Стены из крупных блоков и панелей в наибольшей степени соответствуют требованиям индустриализации строительства, так как они дешевле и менее трудоемки при возведении. В зданиях с внутренними поперечными несущими каменными стенами и легкими несущими или самонесущими наружными стенами толщина последних в основном определяется требованиями тепло- и звукоизоляции. В этом случае следует применять конструкции из облегченной кирпичной кладки.
Каменные материалы различают по следующим признакам: по происхождению - природные, добываемые в карьерах из горных пород (известняков, доломитов, песчаников, гранита, туфа и др.), и искусственные, изготавливаемые на заводах строительных материалов, по величине - блоки (камни) крупные высотой более 50см, мелкоштучные - высотой 10...20 см и кирпич высотой до 10 см. Прочность каменных материалов характеризуется их марками, которые определяются по пределу прочности в Па при сжатии образцов установленной формы (обычно кубик с определенной длиной ребра). Для кирпича марка устанавливается в зависимости от предела прочности при сжатии и изгибе. По прочности каменные материалы бывают: высокопрочные (марка 250...1000), средней прочности (75...200) и малой прочности (4...50).
Долговечность конструкций из каменных материалов зависит от стойкости против атмосферных воздействий и определяется испытаниями на морозостойкость (Мрз). Необходимая морозостойкость измеряется числом циклов замораживания и оттаивания в водонасыщенном состоянии, которое выдерживает испытываемый материал. Установлены следующие марки по морозостойкости: Мрз 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 и 300. Требования, предъявляемые к конструкциям по морозостойкости, зависят от региона строительства, условий эксплуатации и надежности здания. При эксплуатации здания в условиях повышенной влажности требования по морозостойкости повышаются на одну-две ступени. При устройстве фундаментов и подземных частей зданий из камней или блоков тяжелого бетона независимо от расположения уровня подземных вод марку по морозостойкости принимают 150, 200 и 300 соответственно при I, II и III классах ответственности зданий. Для южных районов страны допускается снижать норму морозостойкости на одну ступень.
Искусственные камни, применяемые для каменных конструкций, производятся на заводах строительных материалов в виде кирпича: керамического обыкновенного (обожженного) пластического или полусухого прессования, силикатного, шлакового, глиняного пустотелого пластического и полусухого прессования (дырчатый и пористо-дырчатый). Плотность сплошного кирпича 1700...2000 кг/м 3 , облегченного -700... 1500 кг/м 3 . Марки кирпича от 50 до 200. Керамические пустотелые камни (рис. 18.2,в ) выпускают с вертикальными или горизонтальными пустотами (объемом до 60 % общего объема камня). Из-за наличия пустот существенно улучшаются теплотехнические свойства и снижается плотность, однако такой камень менее прочен (марки камней 50... 150). Бетонные обыкновенные камни изготавливают из тяжелого и легкого бетонов на пористых заполнителях с соответствующей плотностью 1800 кг/м 3 и р=900... 1800 кг/м 3 , в некоторых случаях используется и ячеистый бетон (р=600...1200 кг/м 3). Камни обычно выпускаются облегченными трехпустотными или с щелевидными пустотами (рис. 18.2,г). Для фундаментов, цоколей и стен мокрых помещений используют сплошные блоки. Крупные блоки бывают бетонными, силикатными, из кирпича и керамических камней. По своему назначению их подразделяют на фундаментные, для стен подвалов, цоколей, внутренних и наружных стен. Бетонные блоки для наружных стен изготавливаются чаще всего из легкого бетона, бетона на пористых заполнителях и ячеистого. Для стен подвалов блоки выполняются, как правило, из тяжелого бетона. Применение крупных блоков из кирпича и керамических камней позволяет снижать трудозатраты до 15 % по сравнению с обычной кладкой.
Строительные растворы обеспечивают связь между отдельными камнями в кладке, уменьшают ее влагопроницаемость и продуваемость, образуя единый монолит. В зависимости от типа вяжущих различают растворы: цементные, известковые, цементно-известковые и цементно-глиняные. Маркой раствора называют предел прочности при сжатии стандартных кубиков, выдержанных 28 сут и испытанных согласно ГОСТу. В современном строительстве применяются следующие марки растворов: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200. Наибольшую прочность и стойкость при атмосферных и других воздействиях имеют цементные растворы, однако из-за большого расхода цемента они достаточно дороги. Для повышения пластичности (удобоукладываемости) и водоудерживающей способности в цементные растворы часто добавляют пластификаторы. Следует учитывать, что пластифицирующие добавки несколько снижают прочность раствора.
Известковые и глиняные растворы медленно твердеют, имеют низкую прочность и быстро разрушаются с увеличением влажности, поэтому их применяют при небольших нагрузках. Выбор марки раствора для каменной кладки осуществляется с учетом требований к прочности и долговечности зданий и сооружений. Для наружных стен зданий сроком службы 50 и 100 лет с помещениями нормальной влажности (до 60%) минимальная марка раствора принимается не ниже 10, с влажными помещениями (61...75%)-не ниже 25 и мокрыми - (более 75 %) - не ниже 50. Для подземной кладки фундаментов и цоколей во влажном грунте рекомендуется применять цементно-известковые и цементно-глиняные растворы марок 25, 50, в насыщенных водой грунтах - цементные растворы не ниже марки 50. В армированных кладках для стен помещений с влажностью до 60 % минимальная марка раствора 25, с влажностью выше 60 % - 50. При использовании крупных блоков из керамики или других материалов марка раствора должна быть не менее 25.
Металлическую арматуру для армокаменных конструкций обычно изготавливают из стали. Рекомендуется использовать горячекатаную круглую сталь класса A-I и периодического профиля класса А-П диаметром 6... 40 мм, а также арматурную проволоку холоднотянутую периодического профиля класса Вр-I диаметром З...8мм. Для соединительных элементов и закладных деталей и стальных обойм следует применять прокатную листовую сталь, фасонные профили, полосовую сталь, как в металлических и железобетонных конструкциях.
Особенности каменной кладки возводимой в зимних условиях. Зимние условия для возведения каменных конструкций определяются среднесуточной температурой окружающего воздуха +5°С и ниже или минимальной суточной температурой 0°С и ниже. В зимних условиях допускается возводить кладку из кирпича, камней правильной формы и крупных блоков. При этом каменные работы выполняются тремя способами: основанным на применении растворов с противоморозными химическими добавками, замораживанием раствора и кладкой с прогревом конструкций. Способ зимней кладки должен обосновываться технико-экономическими расчетами. Наиболее экономично применение противоморозных добавок в растворах с прочностью не ниже 5 МПа, твердеющих на морозе без обогрева. К таким добавкам относятся нитрат натрия (NaNO 2), поташ (К2СО 3), а также смешанные и комплексные добавки. Количество добавок зависит от среднесуточной температуры воздуха и составляет 2... 15 % массы цемента в растворе.
Растворы с химическими добавками твердеют и набирают прочность на морозе. Однако они обладают повышенной гигроскопичностью и могут вызывать коррозию пористых силикатных материалов. Поэтому зимнюю кладку на растворах с добавками поташа и нитрита натрия нельзя применять для кладки тех помещений, в которых относительная влажность воздуха предусматривается более 60 и 75 %. Применять химические добавки для кладки конструкций, подвергающихся воздействию температур выше +40°С, а также находящихся в непосредственной близости к источникам тока высокого напряжения, не допускается. Кроме того, добавка поташа не рекомендуется для кладки из силикатного кирпича.
Способ замораживания раствора прочности R 2 ≥ 1 МПа заключается в том, что цементный или смешанный раствор в кладке замерзает и не твердеет, а приобретает временную морозную прочность. В момент оттаи- вания кладки прочность раствора становится нулевой. После твердения в условиях положительной температуры она не достигает прочности раствора кладки, не подвергавшейся раннему замораживанию и снижается на 20...50%. Способ замораживания раствора без химических добавок не допускается для конструкций, подвергающихся в стадии оттаивания действиям вибрационных и динамических нагрузок, значительных поперечных сил и продольных сил при больших эксцентриситетах их приложения. Состав растворов должен подбираться из условий обеспечения минимально необходимой прочности и устойчивости кладки во время оттаивания и эксплуатации конструкций. Не допускается применение такого способа замораживания при кладке из камней неправильной формы.
Способ прогрева кладки применяется, если невозможно использовать растворы без химических добавок или когда требуется ускорить нарастание прочности раствора, необходимой для восприятия кладкой, лежащей выше нагрузки. Температура внутри прогреваемой части зданий в наиболее охлажденных местах у наружных стен на высоте 50 см от пола должна быть не менее +10 0 С. Утепленную часть здания следует оборудовать вентиляцией, обеспечивающей относительную влажность воздуха в период прогрева не более 70 %.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
Перечислите преимущества и недостатки каменных и армокаменных конструкций.
Как классифицируется каменная кладка?
Какие марки и условия их применения для зданий различных классов ответственности вы знаете?
Перечислите типы искусственных камней, их характеристики, преимущества и недостатки.
Назовите типы растворов, применяемых для каменной кладки, их марки и условия применения.
Как производится выбор марки раствора?
Перечислите классы арматуры, применяемой для армокаменных конструкций.
Укажите способы выполнения каменной кладки в зимних условиях.
Для каменных конструкций применяют искусственные и природные камни.
К искусственным камням относятся: кирпич разных видов (керамический сплошной и пустотелый, силикатный и др., бетонные камни из тяжелого и легкого бетона, пустотелые керамические камни и др.). Керамический полнотелый и силикатный кирпич применяют для кладки несущих стен, столбов, керамический пустотелый - для кладки наружных стен отапливаемых зданий. Керамические и бетонные камни используют для возведения стен и перегородок, а крупные блоки из тяжелого бетона кроме того, применяют для кладки стен фундаментов.
Природные камни из тяжелых пород (известняки песчаники, граниты) используют в основном для облицовки стен и кладки фундаментов, а из камней легких пород (туф, известняк, ракушечник) в некоторых районах возводят стены.
Основной характеристикой каменных материалов, применяемых в несущих конструкциях, является их прочность, характеризуемая маркой, которая обозначает временное сопротивление стандартных образцов при сжатии (кгс/см 2). При определении марки кирпича дополнительно устанавливают его прочность при изгибе. Каменные материалы марок 250...1000 относят к материалам высокой прочности, марок 75...200-средней прочности и марок 4...50- низкой прочности.
К каменным материалам, применяемым для кладки наружных стен и фундаментов, предъявляют также требования по морозостойкости, водостойкости, объемной массе, проценту пустотности и др. Морозостойкость определяют марками, обозначающими количество циклов замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии, которое выдерживают каменные материалы без видимых повреждений и без снижения прочности. Установленные нормами марки по морозостойкости изменяются от Мрз 10 до Мрз 300. Для наружных частей стен в зависимости от климатических условий и предполагаемого срока службы конструкции наиболее часто применяют камни Мрз 15...Мрз 50.
Растворы для каменных кладок связывают между собой отдельные камни, передают усилия с одних камней на другие, распределяя их более равномерно по площади камня, уменьшают продуваемость кладки, заполняя швы между камнями.
В зависимости от применяемого вяжущего различают следующие виды растворов:
цементные,
известковые
смешанные (цементно-известковые и цементно-глиняные).
Наибольшее распространение в каменной кладке получили смешанные цементно-известковые растворы. Растворы должны быть удобоукладываемыми, т. е. распределяться тонким слоем и заполнять неровности камня, что повышает качество кладки и производительность труда каменщика. После затвердения раствор должен обладать заданной прочностью и стойкостью к внешним воздействиям. Прочность раствора характеризуется его маркой-временным сопротивлением при сжатии (в кгс/ см 2) кубиков с ребром 7,07 см на 28-й день их твердения при температуре +15°С. Нормами установлены марки раствора от 4 до 200. Считается, что свежеуложенный раствор (или оттаявший раствор замороженной кладки) имеет нулевую прочность. Марку раствора для каменной кладки назначают с учетом требуемой долговечности и прочности. Для наружных стен зданий со сроком службы 50...100 лет с помещениями сухой и нормальной влажности марки растворов принимают не ниже 10, для подземной кладки и кладки цоколей при влажном грунте - не ниже 25.
Строительный, керамический и бетонные камни и блоки (сплошные и пустотелые), камни из тяжёлых или лёгких горных пород ( , песчаника, туфа, и т.п.), крупные блоки из обычного (тяжёлого), силикатного и лёгкого бетонов, а также строительные. Материал для кладки выбирается в зависимости от капитальности сооружения, и теплоизоляционных свойств конструкций, наличия местного сырья, а также исходя из экономических соображений. Каменные материалы должны удовлетворять требованиям прочности, водои воздухостойкости, водопоглощения, стойкости в агрессивной среде, иметь определённую форму, размеры и фактуру лицевой . К растворам предъявляются требования прочности, удобоукладываемости, водоудерживающей и др.
Каменные конструкции - один из наиболее древних видов конструкций. Во многих странах сохранилось большое выдающихся . (см. ). Каменные конструкции долговечны, огнестойки, могут быть изготовлены из местного сырья, это обусловило их распространение и в современном . К недостаткам Каменные конструкции относятся сравнительно большой вес, ; кладка из штучного камня требует значительного затрат ручного труда. В связи с этим усилия строителей направлены на облегчённых Каменные конструкции с применением теплоизолирующих материалов. Стоимость Каменные конструкции ( , стены) составляет от 15 до 30% общей стоимости здания.
В современном строительстве Каменные конструкции (главным образом стены и из кирпича и камня), являются одним из распространённых видов строительных конструкций (только в больших городах преобладает из крупных панелей). Практика строительства из камня значительно опередила развитие науки о Каменные конструкции При Каменные конструкции применялись эмпирические правила и недостаточно обоснованные методы расчёта, не позволяющие использовать в полной мере несущую Каменные конструкции Наука о и методах расчёта Каменные конструкции, основанная на обширных экспериментальных и теоретических исследованиях, была создана впервые в в 1932-39. Её основоположником был Л. И. . Были изучены работы кладки из различных видов камня и раствора, а также факторы, влияющие на её прочность. Установлено, что в каменной кладке, состоящей из отдельных чередующихся слоев камня и раствора, при усилия по всему сечению возникает сложное напряжённое и отдельные камни (кирпичи) работают не только на сжатие, но и на изгиб, на растяжение, срез и местное сжатие. Причиной этого являются неровности постели камня, неодинаковые толщина и швов кладки, что зависит от тщательности перемешивания раствора, степени разравнивания и обжатия его при укладке камня, условий твердения и др. Кладка, выполненная квалифицированным каменщиком, прочнее (на 20-30%), чем выполненная рабочим средней . Др. сложного напряжённого состояния кладки - различные упруго-пластические раствора и камня. Под действием вертикальных сил в растворном шве возникают значительные поперечные , которые ведут к раннему появлению трещин в камне. Наибольшей прочностью при сжатии (при использовании камней правильной формы) обладает кладка из крупных блоков, а наименьшей - из рваного бутового камня и кирпича. Более высокие камни имеют и больший момент сопротивления, что значительно увеличивает их противодействие изгибу. Прочность вибрированной кирпичной кладки при условиях вибрирования примерно вдвое выше прочности ручной кладки и приближается к прочности кирпича. Это объясняется лучшим заполнением и растворного шва и обеспечением тесного контакта раствора с кирпичом.
В каменных зданиях важнейшие элементы - наружные и внутренние стены и перекрытия - связаны между собой в одну систему. Учёт их совместно пространственной работы, обеспечивающей устойчивость здания, позволяет наиболее экономично проектировать Каменные конструкции При расчёте Каменные конструкции различают две группы каменных зданий: с жёсткой или с упругой конструктивной схемой. К первой группе относятся здания с частым расположением поперечных стен, в которых междуэтажные перекрытия рассматриваются как неподвижные , создающие жёсткие связи для стен при действии на них поперечных и внецентренных продольных нагрузок. Такая схема принимается при расчёте стен и внутренних опор многоэтажных жилых и большинства гражданских зданий. Вторую группу составляют здания большой протяжённости, со значительными между поперечными стенами. В этих зданиях перекрытия также связывают стены и внутренние опоры в одну систему, но они уже не могут рассматриваться как неподвижные диафрагмы, вследствие чего при расчёте учитываются совместные связанных между собой элементов здания. По такой схеме рассчитывается большинство зданий с несущими каменными стенами. Учёт пространственной работы стен при Каменные конструкции позволяет существенно снизить расчётные изгибающие моменты в стенах, значительно уменьшить толщину стен, облегчить и повысить этажность.
В зависимости от конструктивной схемы здания каменные стены подразделяются на несущие, воспринимающие от собственного веса, от покрытия, перекрытий, строительных кранов и др.; самонесущие, воспринимающие нагрузку от собственного веса всех этажей здания и ветровые нагрузки; навесные, воспринимающие нагрузки от собственного веса и ветра в пределах одного этажа. Каменные стены из штучного камня и кирпича подразделяются на сплошные и слоистые (облегчённые). Толщина сплошных стен принимается кратной основным размерам кирпича: 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 кирпича. Расход материалов,
