Средняя толщина вертикальных рядов равна 10 мм, но в отдельных случаях может варьироваться в пределах 8–15 мм. Таким образом, высота рядов кладки составляет:
1) для одинарного кирпича – 77 мм (65 мм + 12 мм), т. е. 1 м кладки равен 13 рядам;
2) для утолщенного – 100 мм (88 мм + 12 мм), т. е. 1 м кладки равен 10 рядам.
Ширина кладки, которая называется толщиной стены, выполняется кратной 1/2 кирпича. Следовательно, кладка в 1 кирпич дает стену толщиной 250 мм; в 11/2 кирпича – 380 мм; в 2 кирпича – 510 мм; в 21/2 – 640 мм. Соответственно перегородки в 1/2 кирпича – 120 мм, в 1/4 кирпича – 65 мм (рис. 21).
Рис. 21. Доли стандартного кирпича (размеры указаны в миллиметрах): а – целый; б – три четверти; в – половина; г – длинная половина; д – укороченная половина; е – четвертьТипы кладки кирпича представлены на рис. 22. Рис. 22. Типы кладки: а – в 1/2 кирпича; б – в 1 кирпич; в – в 11/2 кирпича; г – в 2 кирпича; д – в 21/2 кирпич
В порядке информирования
Кирпичные (каменные) стены выполняются глухими и с проемами (оконными и дверными). Если первые называются гладкими, то вторые могут иметь напуски, пояски, уступы, обрезы, пилястры (рис. 23).
Напуск – это кладка, осуществляемая таким образом, при котором отдельный ее участок размещается не в плоскости предыдущих рядов, а выступает на лицевую поверхность. Как правило, напуск составляет не более трети длины кирпича в каждом ряду. Так выкладываются пояски, разделяющие фасад по высоте, карнизы и др. Обрез – это отступ от лицевой стороны очередного ряда кладки, т. е. выше него стена получается более тон кой, чем та, что ниже (так цоколь отграничивается от стены и др.). Перед обрезом выполняется тычковый ряд. Плоскость кладки, смещенная относительно плоскости основной стены, называется уступом. Пилястра – прямоугольный столб, выдвинутый из общей лицевой поверхности стены, но при этом сохранивший с ней перевязку швов.
Стена между рядом расположенными проемами называется простенком. Обычно они имеют вид прямоугольных столбов или прямоугольных столбов с четвертями, в которые вставляются оконные и дверные блоки. Чтобы выполнить четверть, из кладки надо выпустить наружные ложковые версты на 1/4, а в тычковых верстах уложить четвертки (четвертинки кирпича). Кроме того, в стенах могут выполняться ниши, т. е. углубления, кратные половине кирпича; борозды для скрытых проводок, которые после их монтажа заделываются раствором на одном уровне с поверхностью стены.
Рис. 23. Детали кирпичных (каменных) стеновых конструкций:
1 – обрез; 2 – пилястры; 3 – простенок; 4 – четверть; 5 – цоколь; 6 – уступ
Кирпичная кладка обладает такими физико-механическими свойствами, как прочность и плотность.
Прочность кладки определяется качеством кирпича и свойствами раствора. Предел прочности кирпичной кладки, даже если раствор является высокомарочным, составляет примерно 40–50 % предела прочности кирпича. Дело в том, что горизонтальные поверхности кирпича и раствора не бывают абсолютно плоскими, плотность и толщина растворного слоя также не всегда одинаковы по всей плоскости стены. Все это приводит к тому, что давление на кирпич на разных участках различно и неравномерно. Поэтому в кирпиче возникает напряжение и на сжатие, и на изгиб, и кладка разрушается еще до того, как сжимающие напряжения дойдут до предела прочности на сжатие.
При повышении нагрузки и доведении ее до большей, чем предел прочности кладки, величины кирпичи покрываются вертикальными трещинами, которые в основном располагаются под вертикальными швами, где сосредоточиваются напряжения растяжения и изгиба. Если и дальше повышать нагрузку, то трещины расширятся, а кладка распадется на отдельные столбики, которые постепенно теряют устойчивость, выдвигаются из плоскости стены (выпучиваются). В итоге кладка разрушается (рис. 24).
Рис. 24. Этапы разрушения кладки вследствие увеличения нагрузки: а – появление трещин; б – распадение кладки на столбики; в – выпучивание и разрушение стеныРаствор оказывает на прочность кладки непосредственное воздействие. Чем ниже его марка, тем легче он сжимается, значительнее деформация кладки, сильнее в каждом кирпиче напряжение изгиба и среза. Казалось бы, необходимо повысить марку раствора, и автоматически прочность кладки возрастет. Конечно, в этом случае прочность кладки повысится, но незначительно. В действительности важно такое свойство раствора, как пластичность. Чем пластичнее раствор, тем равномернее он распределяется по постели кирпича, тем более одинаковыми получаются толщина и плотность швов. В результате напряжение изгиба и среза в каждом кирпиче снижается, следовательно, прочность кладки увеличивается.
На прочность кладки оказывают влияние размеры и форма камня, если кладка ведется из него. Если камни высокие, то количество горизонтальных швов меньше, при этом сопротивление камня изгибу увеличивается пропорционально его высоте. Следовательно, при одинаковой прочности каменных материалов кладка из высоких камней будет прочнее.
Если камни имеют правильную форму, то и швы равномернее заполняются раствором, нагрузка от одного камня к другому сообщается лучше, они лучше перевязываются, соответственно, и прочность кладки повышается.
Качество самого шва имеет огромное значение: чем толще слой раствора, тем сложнее добиться его равномерной плотности, тем активнее кирпич работает на изгиб и срез; чем толще слой, тем сильнее деформация, тем менее прочна кладка. По этой причине каждый вид кладки выполняется с определенной толщиной шва. Увеличивать ее без риска понизить прочность конструкции нельзя.
От плотности кладки зависят ее огнестойкость, сопротивление природно-климатическим и химическим факторам, долговечность. Одновременно большая плотность повышает теплопроводность кладки. Поэтому наружные кирпичные стены выполняют более толстыми, чем диктуется требованиями прочности и устойчивости.
Однако при уменьшении плотности строительного материала за счет замены, например, керамического полнотелого кирпича на блоки из ячеистых бетонов, т. е. с 1800 до 800 кг/см3, толщина стен становится меньше на 55 %, а их масса – на 80 %. Отсюда понятно, что пустотелые или пористые материалы, т. е. обладающие более низкой плотностью, чем полнотелые, но при этом имеющие хорошие теплотехнические характеристики, более выгодны.
В соответствии с правилами разрезки кладка кирпича осуществляется с перевязкой всех швов, а именно:
1) вертикальных, чтобы не допустить смещения камней под воздействием нагрузок;
2) продольных, чтобы кладка не распалась вдоль стены на более тонкие сегменты и напряжение в кирпичах распределялось равномерно;
3) поперечных, чтобы обеспечить продольные связи между кирпичами, от устойчивости которых зависит монолитность стен при температурно-влажностных перепадах и др.
В нашей стране в основном применяются три системы перевязки швов:
1) однорядная (или цепная);
2) многорядная;
3) трехрядная.
При кладке стен применяется однорядная система перевязки, при которой ложковые ряды перемежаются тычковыми. При этом поперечные швы в соседних рядах смещены относительно друг друга на 1/4 кирпича, а продольные – на 1/2, поэтому вертикальные швы предыдущего ряда перекрываются кирпичами последующего ряда.
При многорядной перевязке кладка представляет собой стенки толщиной в 1/2 кирпича, которые выполнены из ложковых рядов и через определенное количество рядов по высоте перевязаны тычковым рядом. Количество этих рядов зависит от размера кирпича: для одинарного (65 мм) это 1 тычковый ряд на 6 рядов кладки; для утолщенного (88 мм) – 1 ряд на 4; для блоков и натурального камня правильной формы (200 мм) – 1 ряд на 3.
При многорядной перевязке кладки, выполняющейся из одинарного кирпича, продольные вертикальные швы через 5 ложковых рядов перекрываются тычковым, причем последние могут размещаться и в отдельных рядах, и в других рядах, чередуясь с ложковыми. При этом вертикальные швы в четырех ложковых рядах перекрываются ложками последующего ряда на 1/2 кирпича, а швы пятого ложкового ряда – тычковыми кирпичами шестого ряда на 1/4. Подобная кладка именуется пятирядной.
При многорядной системе перевязки третий постулат разрезки кладки не выдерживается, т. е. на высоту 5 рядов отсутствует перевязка продольных швов. Это почти никак не отражается на прочности стены, а теплотехнические параметры кладки даже улучшаются в силу повышенного термического сопротивления этих швов.
Кладка наружных и внутренних верст относится к самым трудоемким операциям, при выполнении которых производительность труда каменщика зависит от выбранной системы перевязки. Если осуществляется многорядная перевязка швов при кладке в 2 кирпича, то количество кирпича, который должен быть уложен в забутку, уменьшается в 1,3 раза по сравнению с однорядной системой. Работа мастера облегчается прежде всего благодаря тому, что кладка ложковых кирпичей по причалке проводится быстрее, чем тычковых, поскольку в этом случае легче соблюдать точность перевязки, уменьшается количество поперечных швов, требующих внимательности и аккуратности.
При одинарной перевязке возникает необходимость в большом количестве трехчетверток (трехчетвертных кирпичей) для кладки углов, торцов стен, столбов. Если сравнить 1 м высоты угла стены в 2 кирпича, выполненного путем однорядной и многорядной перевязки швов, то окажется, что в первом случае понадобится 14 трехчетверток и 42 четвертки, а во втором – 4 и 12 соответственно, т. е. придется потратить больше времени на рубку кирпича, потери которого тоже возрастут.
Таким образом, для кладки стен рекомендуется многорядная система перевязки швов; при кладке стен из керамического кирпича с щелевидными пустотами – однорядная (рис. 25); столбов и простенков шириной до 1 м – трехрядная (о последней речь пойдет далее).В порядке информирования