Каменные работы

Каменная кладка — конструкция, состоящая из камней, уложенных на строительном растворе в определённом порядке. Кладка воспринимает собственную силу тяжести, других конструктивных элементов, опирающихся на кладку, и приложенных к ним нагрузок, а также выполняет теплоизоляционные, звукоизоляционные и другие функции. При строительстве зданий и сооружений применяют следующие виды кладки: Кирпичную, Из керамических камней, Из искусственных крупных блоков, изготовляемых из бетона, кирпича или керамических камней, Из природных камней правильной формы (пиленных или тёсаных), Бутовую из природных неотёсанных камней, имеющих неправильную форму, Полубутовую, Бутобетонную, Смешанную. Каменную кладку выполняют на известковых, смешанных цементно-известковых и цементных растворах, а также на цементно-глиняных растворах, у которых глина выполняет роль пластифицирующей добавки. Элементы кладки: Кирпич и камень.

Правила разрезки. 1. Для того чтобы избежать изгиба и скалывания, камни нужно укладывать друг на друга так, чтобы они соприкасались возможно большей площадью - наибольшими гранями. 2.массив кладки должен расчленяться вертикальными плоскостями (швами), параллельными наружной поверхности кладки (продольными швами), и плоскостями, перпендикулярными наружной поверхности (поперечными швами). 3. плоскости вертикальной разрезки каждого ряда кладки должны быть сдвинуты относительно плоскости смежных с ним рядов, т. е. под каждым вертикальным швом данного ряда кладки нужно располагать не швы, а камни.

Система перевязки - это порядок укладки кирпичей (камней) относительно друг друга. Она должна соответствовать правилам разрезки кладки. При кладке различают перевязку вертикальных, продольных и поперечных швов. Продольные швы перевязывают для того, чтобы кладка не расслаивалась вдоль стены на более тонкие стенки и чтобы напряжения в кладке от нагрузки равномерно распределялись по ширине стены. Перевязка поперечных швов необходима для продольной связи между кирпичами, обеспечивающей распределение нагрузки на соседние участки кладки, и для монолитности стен при неравномерных осадках, температурных деформациях и т. п. Поперечные швы перевязывают ложковыми и тычковыми рядами, продольные - тычковыми. При однорядной (цепной) перевязке (рис. 20, а) ложковые и тычковые ряды в кладке чередуются. Поперечные швы в смежных рядах, сдвинуты относительно друг друга - на ¹/₄ кирпича, а продольные - на ¹/₂ кирпича. Все вертикальные швы нижнего ряда перекрываются кирпичами вышележащего ряда. При многорядной перевязке (рис. 20, 6) кладка состоит из стенок толщиной ¹/₂. кирпича (120мм), сложенных из ложков. В зависимости от размеров кирпича установлена предельная высота ложковой кладки между тычковыми рядами для различных видов кладки: из одинарного кирпича толщиной 65мм - один тычковый ряд на шесть рядов кладки; из бетонных и природных камней правильной формы при высоте ряда до 200мм - один тычковый ряд на три ряда кладки; из утолщенного кирпича толщиной 88мм - один тычковый ряд на четыре ряда кладки, трехрядная перевязка.

Часть стен, перекрывающая оконный или дверной проем, называется перемычкой. Если сила тяжести перекрытий передается на стену непосредственно над проемом, применяют несущие сборные железобетонные перемычки. Если такой нагрузки нет, для перекрытия проемов шириной менее 2м применяют железобетонные ненесущие или рядовые кирпичные перемычки в виде кладки на растворах повышенной прочности с арматурными стержнями, которые поддерживают кирпичи нижнего ряда. Вместо рядовых иногда делают клинчатые перемычки, которые служат в то же время архитектурными деталями фасада. При пролетах до 3,5...4м возводят арочные перемычки. Рядовые перемычки выкладывают из отборного целого кирпича с соблюдением горизонтальности рядов и правил перевозки. Высота рядовой перемычки 4...6 рядов кладки, длина на 50см больше ширины проема. Перемычки выкладывают с опалубкой из досок 2 толщиной 40...50мм. По опалубке расстилают слой раствора толщиной 20...30мм, в который затем втапливают арматурные стержни под нижний ряд кирпича рядовой перемычки. Клинчатые и лучковые перемычки выкладывают параллельно с двух сторон от пяты к замку таким образом, чтобы в замке они заклинивались центральным нечетным кирпичом. Направление швов контролируют шнуром, укрепленным в точке пересечения сопрягающихся линий опорных частей (пят). Арочные перемычки (рис. 63, в), арки и своды выкладывают в той же последовательности, как и клинчатые. Швы между рядами должны быть перпендикулярны кривой линии, образующей нижнюю поверхность арки, и наружной поверхности кладки. При этом швы получаются уширенные наверху и суженные внизу. Армированные кирпичные конструкции представляют собой кладку, усиленную стальной арматурой, которую укладывают на растворе в швы между кирпичами. Под действием сжимающих сил арматура зажимается в швах и благодаря силам трения и сцепления с раствором работает как одно целое с кладкой. Армирование может быть поперечное, продольное и вертикальное. Поперечное армирование выполняют сетками или стержнями. Стальные стержни воспринимают поперечные растягивающие усилия, возникающие при сжатии кладки, препятствуют разрушению кирпича при изгибе и растяжении и этим увеличивают несущую способность сжатого элемента. Столбы, стены и простенки армируют поперечной сетчатой арматурой прямоугольной (рис. 54, а)или зигзагообразной (рис. 54,6) формы (сетки "зигзаг"). Диаметр стержней для поперечного армирования кладки допускается не менее 2,5 и не более 8мм. Диаметр арматуры в прямоугольных сетках должен быть не более 5, зигзагообразных - не более 8мм. Применение арматуры больших диаметров вызвало бы недопустимое увеличение толщины горизонтальных швов и снижение прочности кладки. Чтобы предохранить арматурные сетки от коррозии, сверху и снизу их защищают слоем раствора толщиной не менее 2мм. Поэтому общая толщина шва, в котором уложена прямоугольная сетка, например, из проволоки диаметром 5мм, должна быть не менее 14мм. Арматурные прямоугольные сетки укладывают не реже чем через пять рядов кладки, а при утолщенном кирпиче - через четыре, зигзагообразные - попарно в двух смежных рядах, так чтобы направление прутков в них было взаимно перпендикулярным. Продольное и вертикальное армирование кладки керамических и легкобетонных пустотелых камней, (пеносиликатных камней) применяют облегченные кладки, в которых часть камней заменяют легким бетоном, засыпками или теплоизолирующими прослойками. Наиболее распространены кирпичные стены облегченных конструкций с горизонтальными кирпичными диафрагмами, а также стены колодцевой кладки.

Технология и организация каменных работ

Перевозка кирпича и камней осуществляется в пакетах с поддонами или в контейнерах на специально оборудованных автомобилях. Кирпич укладывается в пакет «в елку», а керамические камни — с перекрестной евязкой. Погрузка, разгрузка и подача на рабочее место каменщиков пакетов с поддонами производятся в съемных футлярах или с помощью самозатягивающихся захватов, что исключает промежуточную перекладку. Доставка растворов на строительную площадку осуществляется в автосамосвалах и в растворовозах в виде готовых смесей с запасом на 45 мин работы или в виде сухих смесей. Объем раствора (или бетонной смеси) в кузове автомобиля. Раствор удобно выгружать в агрегат со шнековым смесителем, что исключает потери раствора и избавляет от затрат ручного труда на дополнительное его перемешивание. На рабочее место каменщиков раствор подают в бункере специальной конструкции. Из самосвала или растворовоза раствор можно выгружать в ящики объемом 0,27 м3, установленные в ряд вплотную друг к другу, которые затем поднимают на рабочее место с помощью крана. Эффективным способом подачи раствора является транспортирование его по трубопроводам с помощью растворонасосов (рис. 6.1). Раствор из приемного бункера через растворомешалку поступает в растворонасос и далее в кольцевой растворопровод, имеющий подающую и возвратную линии. С помощью раздаточных шлангов раствор поступает в ящики непосредственно на рабочее место каменщика.

При возведении каменной кладки применяют несколько типов подмостей: блочные, шарнирно-панельные, универсальные самоустанавливающиеся пакетные и др. Блочные подмости просты в эксплуатации и не требуют монтажа и демонтажа при перестановках и транспортировании. Эти подмости поднимают, устанавливают и переставляют с помощью кранов. Для кладки 2-го яруса подмости устанавливают путем захвата их за стальные канаты (подвески), прикрепленные к откидным фермам. При перестановке подмостей для кладки 3-го яруса их поднимают за специальные серьги; откидные фермы под действием собственной массы опускаются, и их закрепляют в вертикальном положении связями.

Шарнирно-панельные подмости изготовляют с опорами из металлических параллельных ферм и с трехугольными металлическими опорами. Опоры подмостей первого типа состоят из двух основных и двух соединительных фермочек, которые шарнирно соединены с деревянным настилом подмостей. Шарниры позволяют опорам принимать заданное положение (горизонтальное или вертикальное) путем натяжения одной из двух систем подъемных   стальных

При высоте этажа до 3,5 м эффективно использовать шарнирно-панельные подмости е треугольными опорами.

Универсальные самоустанавливающиеся    пакетные    подмости

ППУ-4А применяют для кладки стен и столбов при высоте этажа до 9 м (). Они представляют собой две стальные пространственные рамы, служащие опорами, соединенные шарнирно с деревянным настилом. Настил имеет восемь направляющих пазов для стропов, с помощью которых поднимают подмости и поворачивают опоры из горизонтального положения в вертикальное и наоборот. Путем подъема подмостей за стропы их устанавливают для кладки 2-го и 3-го ярусов.

  Основные инструменты каменной кладки: кельма, растворная лопата, расшивка, молоток-кирочка. Кельма- отшлифованная с обеих сторон стальная лопатка с деревянной ручкой - предназначена для разравнивания раствора по кладке, заполнения раствором вертикальных швов и подрезки в швах лишнего раствора. створная лопатка служит для подачи и расстилания раствора на стене, перемешивания его в ящике. Расшивками (рис. 21, в) обрабатывают швы, т. е. придают им определенную форму. Профиль поперечного сечения и размеры расшивок подбирают в соответствии с заданной формой и толщиной швов. Молоток-кирочку каменщик использует при рубке целого кирпича на неполномерные кирпичи и при тёске их. Шабровка предназначена для очистки вентиляционных и дымовых каналов от выступившего из швов раствора, а также для более полного заполнения раствором и заглаживания швов в каналах. На стальной ручке швабровки внизу, закреплена между фланцами резиновая пластина размером 140Х1X 140X10(12)мм, которая является рабочим органом. Качество кладки проверяют контрольно-измерительными инструментами: отвесом, уровнем, правилом, угольником, шнуром-причалкой. Отвесы, состоящие из стального конусообразного корпуса, крученого шнура и алюминиевой планки, служат для проверки вертикальности стен, простенков, столбов и углов кладки, т. е. для провешивания кладки. Отвесы массой 200...400г предназначаются для проверки правильности кладки по ярусам и в пределах высоты этажа, 600... 1000г - для проверки наружных углов здания в пределах высоты нескольких этажей. Строительный уровень применяют для проверки горизонтальности и вертикальности кладки. Правило представляет собой отфугованную деревянную рейку сечением 30X80мм, длиной 1,5...2м или дюралюминиевую рейку специального профиля длиной 1,2м, предназначенную для проверки лицевой поверхности кладки. Деревянный угольник 500Х700 применяют для проверки прямоугольности закладываемых углов. Для каменных работ применяют также металлические угольники из уголкового профиля. Рулетка и складной метр - мерительные инструменты, которыми размечают оси и положения конструкций, делают контрольные замеры кладки. Причальные скобы для закрепления причального шнура. Скобы П-образной формы из пруткового стального профиля с заостренными концами или из листовой стали закрепляют в швах кладки, а скобы из листового металла надевают на кирпич, уложенный плашмя. Промежуточные маяки - временные подкладки, которые устанавливают под причальный шнур, чтобы он не провисал, в виде прямоугольного коробка или сварной рамы. Маяками, устанавливаемыми на кладке через 4...6м, фиксируют положение натянутого шнура-причалки в вертикальной и горизонтальной плоскости. Шаблоны в виде деревянных или металлических линеек, предназначенные для разметки оконных и дверных проемов, разметки дымовых и вентиляционных каналов и других частей кладки. Шнур- причалка - крученый шнур толщиной 3мм, который натягивают при кладке верст между порядовками и маяками как ориентир для обеспечения прямолинейности и горизонтальности рядов кладки, а также одинаковой толщины горизонтальных швов. С помощью шнура-причалки, каменщик определяет, какое положение должен иметь каждый укладываемый кирпич в версте. Порядовки - приспособления из уголков, труб или деревянных реек. На порядовках нанесены деления, горизонтальных рядов кладки: 77мм - для одинарного ряда, 100мм - для утолщенного кирпича. Порядовки предназначены для прикрепления к ним при кладке причального шнура и обеспечения вертикальности и горизонтальности рядов кладки. Металлические порядовки длиной до 1,8м, применяют в качестве угловых, а деревянные порядовки, длиной до 3м (на этаж) в качестве промежуточных. Угловые металлические порядовки служат шаблоном (для рядов кладки), который при правильной установке (по отвесу) и жестком закреплении обеспечивает вертикальность кладки. Закрепляют порядовки скобами с винтовым зажимом 3, или крюками 7, вставленными в отверстия 8 для крепления причального шнура к порядовке, а другим концом в швы кладки. Порядовки устанавливают до начала кладки на углах здания в местах примыкания стен, а на протяженных участках - через каждые 10... 12м.

Способы возведения кирпичной кладки. Кладка верст ведется тремя способами: вприжим, вприсык и вприсык с подрезкой, забутка — вполуприсык. При выборе способа кладки учитывают пластичность раствора, влажность кирпича, время года, требования к чистоте фасада. Кладка вприсык — ровным слоем расстилается раствор по стене, оставляется у края стенки маленькая грядка для заполнения вертикальных швов. Ширина раскладки раствора под ложковые ряды 7—8 см с отступлением от края стены на 2—2,5 см. Ширина раскладки раствора для тычкового ряда 20—22 см. Толщина раствора на середине грядки 2,5—3 см. Каменщик берет в каждую руку по кирпичу и кладет их плашмя наклонно на расстоянии около 10 см от ранее уложенного кирпича, и, постепенно поворачивая их и прижимая к постели, подвигает к ранее уложенному кирпичу. При этом перед нижним ребром кирпича образуется грядка раствора, который и заполняет вертикальный и горизонтальный швы, и зажимается в нем до тех пор, пока толщина шва не достигнет 10 мм, после кирпич осаживают нажимом рук, раствор не должен быть густым. Прием кладки вприсык используют для получения пустошовки. Кладка вприжим. Этим способом укладывают тычковые и ложковые кирпичи. Раствор применяется жесткий, поверхность стены расшивается. Укладка раствора с отступом от грани стены на 10—15 см, чтобы не получить утолщения. Рабочий тыльной стороной кельмы разравнивает раствор, одновременно устраивая постель для трех ложковых или пяти тычковых кирпичей. Кладка вприсык с подрезкой раствора используется при возведении стен с полным заполнением вертикальных и горизонтальных швов и их последующей расшивкой. Раствор расстилается тем же способом, что и в кладке вприжим, отступив от лица стены на 10—15 см, кирпич укладывается так же, как при кладке вприсык, на постель. Излишки раствора, выступившего наружу, каменщик срезает кельмой, как при кладке вприжим. Для кладки вприсык раствор применяют более жесткий, чем для кладки без подрезки. Если раствор будет слишком пластичным, каменщик не будет успевать его срезать. Этот способ более трудоемкий по сравнению с кладкой вприсык, однако менее трудоемкий, чем способ вприжим. Кладка вполуприсык. Выполняют кладку кирпичей в забутку. Расстилается раствор между наружной и внутренней верстой, разравнивается, после этого каменщик укладывает кирпичи в забутку. Работа выполняется сразу двумя руками, т. е. он кладет одновременно два кирпича. Кладка вполуприсык не сложная, ее может выполнять каменщик 2 разряда. Для удобства кирпич держат плашмя, с расстоянием 8 см от ранее уложенного. Кирпич постепенно опускают в растворную постель, загребая ребром немного раствора, и продвигают к ранее уложенному кирпичу. Осаживают на месте кирпич, нажав на него руками. Недостаточно заполненные вертикальные швы заполняются при расстилании раствора для следующего ряда кладки, но поперечные швы заполняются полностью между кирпичами. В зависимости от сложности кирпичной кладки ее выполняют каменщики разных разрядов: сложную ведет мастер-каменщик, простую — подсобный рабочий. Звенья по два человека («двойки») ведут простую кладку, звенья «тройки», «четверки», «пятерки» — очень сложную кладку. Причем каждое звено выполняет свой участок работы-«делянку», здесь требуются каменщики разной квалификации. Одновременно с каменщиками работают плотники, которые устраивают настилы, подмости. Однако каменщики являются основными звеньями и главное в их работе — это распределение труда между рабочими разной квалификации. На границах делянок устанавливаются порядовки и натягиваются причалки, как правило, не реже, чем через 12м. Шнур-причалку располагают через каждые 5 м, чтобы не было провисания укладывают на маячные кирпичи.

Организация рабочего места и труда каменщиков

Рабочим местом каменщика называется площадка у воздвигаемой стены шириной не менее 2,5 м, на которой работают каменщик и подсобник, располагаются материалы, инструменты и приспособления.
Протяженность рабочей зоны (фронт работ) для каменщика и подсобника можно определить, исходя из средней выработки в смену 2 м3 кладки на человека. При ширине стены в 2 кирпича (51 см) и высоте яруса 1,2 м сечение стены 0,51 • 1,2 = 0,612 м2. При объеме кладки 2 х 2 = 4 м3 протяженность рабочего места 4:0,612 = = 6,54 м. С учетом перевыполнения норм на одного рабочего должно приходиться 3,5…4 м.
В зоне материалов устанавливаются поддоны с кирпичом и ящики с раствором так, чтобы исключить непроизводительные движения рабочих. Для этого кирпич должен быть установлен перед глухим участком стены или простенком, а раствор — перед проемом. Количество материалов должно удовлетворять требованиям непрерывной работы в течение смены. Так, на каменщика и подсобника на рабочем месте должно приходиться 4 м3 кирпича (при обычном кирпиче 4-0,4 = 1,6 тыс. шт.) и 4-0,25 = 1 м3 раствора. При этом раствор должен подаваться частями, во избежание застывания. Процесс кладочных работ включает в себя следующие технологические операции: возведение углов; выполняет каменщик высокой квалификации, поскольку эта операция является наиболее ответственной и требует тщательности выполнения; установка порядовки или причальной скобы и шнура-причалки; раскладка кирпича; осуществляется на возводимой стене, возможно ближе к месту укладки: для тычковых рядов — перпендикулярно оси стены, для ложковых — параллельно; подача и расстилание раствора на 5… 10 кирпичей. При большей площади расстилания раствора имеет место обезвоживание и некачественное обжатие шва; укладка кирпича; осуществляется способами: вприжим, впри-сык и вприсык с подрезкой. Способ вприжим применяется при возведении конструкций, воспринимающих значительные нагрузки, а также при кладке стен облегченной конструкции. Способ вприсык используют при кладке забутки и верстовой части стен «впустошовку». Способ вприсык с подрезкой отличается от предыдущего тем, что излишки выдавленного раствора срезаются кельмой. При кладке из керамических камней предварительно на их боковые поверхности наносят слой раствора. Затем камень поворачивают и устанавливают на место. 
Если этого не делать, то вертикальный шов не заполняется раствором. В однорядной системе перевязки обычно используют порядный способ кладки, при котором вышележащий ряд кладки располагают после полной выкладки предыдущего. При многорядной системе перевязки рекомендуется применять ступенчатый способ, по которому выкладывается несколько рядов наружной версты, а затем заполняются остальные. Смешанный способ подразумевает выполнение 7… 10 рядов порядно, а затем использование ступенчатого способа. Определяя состав звена, следует учитывать объем предстоящих работ и квалификацию каменщиков. Так, при кладке стен толщиной до 1,5 кирпича, столбов и перегородок часто назначают звено «двойку». Каменщик ведет кладку наружной и внутренней версты, подсобник подает раствор и кирпич. В свободное время оба ведут кладку забутки. При толщине стены в 1,5 кирпича (38 см) и более следует назначать звено «тройку», состоящее из каменщика и двух подсобников. Каменщик выкладывает наружную и внутреннюю версты, первый подсобник подает раствор и кирпич, второй — выкладывает забутку. При толщине стены 2… 2,5 кирпича можно применять кладку «пятеркой» операционно-расчлененным методом. Обязанности в звене распределены следующим образом: два каменщика выкладывают наружную и внутреннюю версты, два подручных подают кирпич и раствор, третий подручный укладывает кирпич в забутку. При организации поточно-конвейерного метода назначается звено «шестерка», состоящее из трех «двоек», двигающихся одно за другим через 2… 3 м и соответственно выкладывающих наружную, внутреннюю версты и забутку.

Бетонирование конструкций

Метод «термоса» Технологическая сущность метода «термоса» заключается в том, что имеющая положительную температуру (обычно в пределах 15... 30°С) бетонная смесь укладывается в утепленную опалубку. В результате этого бетон конструкции набирает заданную прочность за счет начального теплосодержания и экзотермического тепловыделения цемента за время остывания до 0°С. В процессе твердений бетона выделяется экзотермическая теплота, количественно зависящая от вида применяемого цемента и температуры выдерживания. Наибольшим экзотермическим тепловыделением обладают высокомарочные и быстротвердеющие портландцементы. Экзотермия бетона обеспечивает существенный вклад в теплосодержание конструкции, выдерживаемой методом «термоса». Поэтому при применении метода «термоса» рекомендуется применять бетонную смесь на высокоэкзотермичных портландских и быстротвердеющих цементах, укладывать с повышенной начальной температурой и тщательно утеплять. Бетонирование методом «Термос с добавками-ускорителями» Некоторые химические вещества (хлористый кальций СаСl, углекислый калий - поташ К2СО3, нитрат натрия NaNO3 и др.), введенные в бетон в незначительных количествах (до 2% от массы цемента), оказывают следу ющее действие на процесс твердения: эти добавки ускоряют процесс твердения в начальный период выдерживания бетона. Так, бетон с добавкой 2%-ного хлористого кальция от массы цемента уже на третий день достигает прочности, в 1,6 раза большей, чем бетон того же состава, но без добавки. Введение в бетон добавок-ускорителей, являющихся одновременно и противоморозными добавками, в указанных количествах понижает температуру замерзания до -3°С, увеличивая тем самым продолжительность остывания бетона, что также способствует приобретению бетоном большей прочности. Бетоны с добавками-ускорителями готовят на подогретых заполнителях и горячей воде. При этом температура бетонной смеси на выходе из смесителя колеблется в пределах 25...35°С, снижаясь к моменту укладки до 20°С. Такие бетоны применяют при температуре наружного воздуха -15... -20°С. Укладывают их в утепленную опалубку и закрывают слоем теплоизоляции. Твердение бетона происходит в результате термосного выдерживания в сочетании с положительным воздействием химических добавок. Этот способ является простым и достаточно экономичным, позволяет применять метод «термоса» для конструкций с Мп < 8 (бетоны на обычных портландце ментах). Бетонирование «Горячий термос» Заключается в кратковременном разогреве бетонной смеси до температуры 60... 80°С, уплотнении ее в горячем состоянии и термосном выдерживании или с дополнительным обогревом. В условиях строительной площадки разогрев бетонной смеси осуществляют, как правило, электрическим током. Для этого порцию бетонной смеси с помощью электродов включают в электрическую цепь переменного тока в качестве сопротивления. Таким образом, как выделяемая мощность, так и количество выделяемой за промежуток времени теплоты зависят от подводимого к электродам напряжения (прямая пропорциональность) и омического сопротивления профеваемой бетонной смеси (обратная пропорциональность). В свою очередь, омическое сопротивление является функцией геометрических параметров плоских электродов, расстояния между электродами и удельного омического сопротивления бетонной смеси. Искусственный прогрев и нагрев бетона Сущность метода искусственного прогрева и нагрева заключается в повышении температуры уложенного бетона до максимально допустимой и поддержании ее в течение времени, за которое бетон набирает критическую или заданную прочность. Искусственный прогрев и нагрев бетона применяют при бетонировании конструкций с Мп > 10, а также и более массивных, если в последних невозможно получить в установленные сроки заданную прочность при выдерживании только способом термоса.

11