.jpg/1280px-Pont_de_Santa_Maria_d'Ovarra_(Vall_de_l'Is%C3%A0vena,_Ribagor%C3%A7a).jpg)
Кладка — это ремесло строительства конструкции из кирпича, камня или аналогичного материала, включая штукатурку на растворе , которая часто укладывается, связывается и склеивается раствором . Термин «кладка» может также относиться к самим строительным единицам (камню, кирпичу и т. д.).
Обычными материалами каменной кладки являются кирпич и строительный камень, такой как мрамор , гранит и известняк , литой камень , бетонные блоки , стеклянные блоки и саман . Каменная кладка, как правило, является очень прочной конструкцией. Однако используемые материалы, качество раствора и изготовления, а также схема сборки блоков могут существенно повлиять на долговечность всей каменной конструкции.
Человека, занимающегося каменной кладкой, называют каменщиком или каменщиком . Оба эти вида деятельности относятся к строительным профессиям .
Каменная кладка – одно из старейших строительных ремесел в мире. Строительство египетских пирамид, римских акведуков и средневековых соборов — все это примеры каменной кладки. Ранние конструкции использовали вес самой каменной кладки для стабилизации конструкции от боковых движений. Используемые типы и методы кладки развивались вместе с архитектурными потребностями и культурными нормами. С середины 20-го века в каменной кладке часто используются элементы, армированные сталью, которые помогают выдерживать силу натяжения, присутствующую в современных тонких, легких и высоких строительных системах. [1]
Каменная кладка имеет как структурное, так и неструктурное применение. Структурные применения включают стены, колонны, балки, фундаменты, несущие арки и другие. С другой стороны, каменная кладка также используется в неструктурных целях, таких как дымоходы каминов и системы облицовки. [1]
Кирпич и бетонные блоки являются наиболее распространенными типами кладки, используемыми в промышленно развитых странах, и могут быть как несущими, так и ненесущими. Бетонные блоки, особенно с полыми заполнителями, открывают различные возможности при строительстве каменной кладки. Они обычно обеспечивают большую прочность на сжатие и лучше всего подходят для конструкций с небольшой поперечной нагрузкой, когда заполнители остаются незаполненными. Заполнение некоторых или всех сердечников бетоном или бетоном со стальной арматурой (обычно арматурой ) обеспечивает гораздо большую прочность на растяжение и боковую прочность конструкций.
Одна из проблем каменных стен заключается в том, что они удерживаются на месте в основном за счет своего веса; каждый блок или кирпич лишь слабо соединен со следующим тонким слоем раствора. Вот почему они плохо справляются с землетрясениями, когда целые здания сотрясаются горизонтально. Многие обрушения во время землетрясений происходят в зданиях, имеющих несущие каменные стены. Кроме того, более тяжелые здания с каменной кладкой получают больший ущерб.
Прочность каменной стены не полностью зависит от связи строительного материала с раствором; трение между блоками каменной кладки часто бывает достаточно сильным , чтобы само по себе обеспечить большую прочность. Блоки иногда имеют канавки или другие элементы поверхности, добавленные для усиления этого взаимодействия, а в некоторых каменных конструкциях сухого отверждения вообще отсутствует раствор.
Каменные блоки, используемые в кладке, могут быть обработанными или шероховатыми, хотя в обоих примерах обычно обрабатываются углы, дверные и оконные косяки и тому подобные участки. Каменная кладка с использованием обработанных камней известна как кладка из тесаного камня , тогда как кладка с использованием камней неправильной формы известна как кладка из бутового камня . Как бутовую, так и тесаную кладку можно укладывать рядами одинаковой высоты путем тщательного отбора или резки камней, но большая часть каменной кладки остается необработанной.
Массивная кирпичная кладка состоит из двух или более кирпичей , блоки которых располагаются горизонтально (называемые носилками ), соединенных вместе с кирпичами, идущими поперек стены (так называемые «верхние» кирпичи). Каждый ряд кирпичей называется рядом. Схема используемых заголовков и подрамников приводит к возникновению различных «связей», таких как общая связь (каждый шестой ряд состоит из заголовков), английская связь и фламандская связь (с чередующимися подрамниками и подрамниками, присутствующими на каждом ряду). Связи могут различаться по прочности и изолирующей способности. Вертикально расположенные облигации, как правило, несколько прочнее и менее склонны к серьезному растрескиванию, чем не расположенные в шахматном порядке облигации.
Широкий выбор стилей и типов кирпича, обычно доступный в промышленно развитых странах, позволяет значительно разнообразить внешний вид конечного продукта. Для зданий, построенных в 1950-1970-е годы, была характерна высокая однородность кирпича и точность кладки. С тех пор этот стиль считался слишком бесплодным, поэтому были предприняты попытки подражать более старым и грубым работам. Некоторые кирпичные поверхности придают особенно деревенский вид за счет включения обожженного кирпича, который имеет более темный цвет или неправильную форму. Другие могут использовать старинные утилизированные кирпичи, или новые кирпичи можно искусственно состарить, применяя различные обработки поверхности, например, галтовку. Попытки создания деревенского стиля конца 20-го века были продолжены каменщиками, специализирующимися на свободном художественном стиле, где ряды намеренно не прямые, а переплетаются, чтобы сформировать более органичные впечатления.
Стена с морщинами — это кирпичная стена, которая следует по извилистому пути, а не по прямой линии. Этот тип стены более устойчив к опрокидыванию, чем прямая стена; настолько, что ее можно сделать из цельного неармированного кирпича, и поэтому, несмотря на ее большую длину, она может быть более экономичной, чем прямая стена.
Блоки из шлакобетона ( шлакоблоки или шлакоблоки ), обычного бетона ( бетонные блоки ) или пустотелой плитки обычно известны как бетонные каменные блоки (CMU). Обычно они намного крупнее обычных кирпичей, поэтому их гораздо быстрее укладывать на стену заданного размера. Кроме того, шлакобетонные блоки обычно имеют гораздо более низкий коэффициент водопоглощения , чем кирпич. Они часто используются в качестве структурного ядра для облицованной кирпичной кладки или используются отдельно для стен заводов, гаражей и других зданий индустриального стиля , где такой внешний вид приемлем или желателен. Такие блоки часто получают для декора лепную поверхность. В этом случае иногда используется цемент для склеивания поверхности , который содержит синтетические волокна для армирования и может придать дополнительную прочность блочной стене. Цемент для склеивания поверхности часто предварительно окрашивается и может быть окрашен или окрашен, в результате чего получается готовая поверхность, похожая на лепнину.
Основное структурное преимущество бетонных блоков по сравнению с меньшими кирпичами на глиняной основе заключается в том, что стену CMU можно укрепить, заполнив пустоты блоков бетоном со стальной арматурой или без нее . Как правило, определенные пустоты предназначены для заполнения и армирования, особенно в углах, торцах стен и проемах, в то время как другие пустоты остаются пустыми. Это повышает прочность и устойчивость стен более экономично, чем заполнение и армирование всех пустот. Обычно конструкции из CMU имеют верхний ряд блоков в стенах, заполненных бетоном и связанных между собой стальной арматурой, образующей связующую балку. Связывающие балки часто являются требованием современных строительных норм и правил. Другой тип стальной арматуры, называемый лестничной арматурой, также может быть встроен в горизонтальные растворные швы стен из бетонных блоков. Введение стальной арматуры обычно приводит к тому, что стена CMU имеет гораздо большую боковую прочность и прочность на растяжение, чем неармированные стены.
«Архитектурная кладка - это развитие стандартных бетонных каменных блоков в эстетически привлекательные бетонные каменные блоки (CMU)». [5] [ не удалось проверить ] Блоки CMU могут быть изготовлены с различным внешним видом поверхности. Их можно покрасить во время производства или окрасить морилкой или краской после установки. Их можно расколоть в процессе производства, придав блокам шероховатую поверхность, имитирующую внешний вид натурального камня, например коричневого камня . CMU также могут быть с насечками, ребрами, пескоструйной обработкой, полировкой, бороздками (рейками или щеткой), включать в себя декоративные заполнители, иметь возможность контролируемого оседания во время отверждения или включать в свое производство несколько из этих методов для придания декоративного вида. [6]
«Кладочные блоки из глазурованного бетона производятся путем приклеивания стойкой цветной облицовки (обычно состоящей из полиэфирных смол, кварцевого песка и различных других химикатов) к бетонной кладке, обеспечивая гладкую непроницаемую поверхность». [7]
Стеклянный блок или стеклянный кирпич — это блоки, изготовленные из стекла, которые обеспечивают прозрачность и четкость обзора через блок.
Стена с каменной облицовкой состоит из каменных блоков, обычно кирпичей на глиняной основе, установленных с одной или обеих сторон структурно независимой стены, обычно построенной из дерева или каменной кладки. В этом контексте кирпичная кладка носит прежде всего декоративный, а не конструкционный характер. Кирпичная облицовка обычно соединяется с несущей стеной кирпичными стяжками (металлическими полосами, прикрепленными к несущей стене, а также растворными швами кирпичной облицовки). Между кирпичной облицовкой и несущей стеной обычно имеется воздушный зазор. Поскольку кирпич на глиняной основе обычно не является полностью водонепроницаемым, конструкционная стена часто имеет водостойкую поверхность (обычно рубленую бумагу ), а в основании кирпичной облицовки можно оставить дренажные отверстия для отвода влаги, которая накапливается внутри воздушного зазора. Бетонные блоки, настоящие и искусственные камни и саман, облицованный шпоном, иногда используются очень похожим образом.
Большинство изолированных зданий, в которых используются бетонные блоки, кирпич, саман, камень, шпон или какая-либо их комбинация, имеют внутреннюю изоляцию в виде стекловолоконных плит между деревянными стеновыми стойками или в виде жестких изоляционных плит, покрытых штукатуркой или гипсокартоном . В большинстве климатических условий эта изоляция гораздо более эффективна на внешней стороне стены, позволяя внутренней части здания использовать вышеупомянутую тепловую массу каменной кладки. Однако этот метод требует какой-либо устойчивой к атмосферным воздействиям внешней поверхности поверх изоляции и, следовательно, обычно более дорог.
Габионы представляют собой корзины, обычно теперь из оцинкованной стали ( оцинкованной стали ), наполненные колотым камнем среднего размера. Они будут действовать как единое целое и складываются с выступами, образуя облицовку или подпорную стену . Их преимущество заключается в том, что они хорошо дренируются, гибки и устойчивы к наводнениям, потоку воды сверху, повреждениям от мороза и потоку почвы. Их ожидаемый срок службы составляет ровно столько, сколько проволока, из которой они состоят, и при использовании в суровых климатических условиях (например, на берегу в соленой воде) она должна быть изготовлена из соответствующей коррозионностойкой проволоки. Большинство современных габионов имеют прямоугольную форму. Раньше габионы часто представляли собой цилиндрические плетеные корзины, открытые с обоих концов, которые обычно использовались для временных, часто военных, построек.
Аналогичную работу можно проделать и с более мелкими агрегатами, используя клеточное удержание .
Кирпичные стены обладают эндотермическим эффектом своих гидратов , например, химически связанной воды , несвязанной влаги из бетонного блока и залитого бетона, если пустоты внутри блоков заполнены. Кладка выдерживает температуру до 1000 °F (538 °C) и прямое воздействие огня до 4 часов. [ нужна цитата ] В дополнение к этому, бетонная кладка удерживает огонь в месте его возникновения в 93% случаев. [ нужна ссылка ] По этим причинам бетонные и каменные блоки имеют самый высокий индекс распространения пламени, класс A. [8]
Противопожарные разрезы можно использовать для повышения безопасности и уменьшения ущерба каменным зданиям от пожара.
С точки зрения моделирования материалов каменная кладка представляет собой особый материал с экстремальными механическими свойствами (с очень высоким соотношением прочности на сжатие и растяжение), благодаря чему приложенные нагрузки не распространяются, как в упругих телах, а стремятся просачиваться вдоль линий высокой жесткости. [9] [10]
