Полегшена кладка - техліб

ТехЛіб

Бібліотека науково-технічного порталу Технарь

полегшена кладка

Цегла залишався не тільки основним конструктивним будівельним матеріалом, але і сам по собі означав багатство, достаток власника цегельного особняка. В середині 19-го століття з`являються кільцева обпалювальна піч і стрічковий прес, які означали переворот у виробництві цегли. Потім в практику входять бігуни, вальці, глиномялки. Допрацьовуються і розчини кладок. На початку 70-х років 19-го століття на базі вапняного розчину для цегляної кладки стали використовувати складний, більш якісний і довговічний розчин, додаючи в традиційні розчини портландцемент. Романський цемент вважався більш придатним в кладок розчинах підвалів, цокольній частині споруд, в бутової і цегляній кладці фундаментів, оскільки він краще твердів у вологому середовищі.

До 80-х років 19-го століття в порівнянні з 1861 р виробництво цегли зросло майже в 14 разів. В цілому це був більш якісну цеглу, для виробництва якого використовувалися неглибоко залягають однорідні (без домішок каменю-мергелю) глини, багаті піском, що містять залізо, калій, вапно, тому порівняно легкоплавкі і легко спекающиеся при випалюванні.

Однак необхідно враховувати масштаби розгорнувся в цей період будівництва. Бурхливими темпами будувалося не тільки житло, але і фабрики, електростанції, металургійні заводи і т.п. Цегла скупався партіями, його катастрофічно не вистачало, тому його вартість в період будівельного сезону різко підвищувалася. Оздоблювального і кахельні цегли в цей період проводиться в недостатніх обсягах, тому кладка потребує захисному шарі штукатурки. Лицьова цегла використовується в системі стін з повітряним прошарком (рис. 1), що давав можливість «дихати» основний кладці огороджуючих конструкцій, як це дозволяв захисний шар штукатурки.

ДоАмен стіни з повітряним прошарком мали меншу вагу і дозволяли знизити кількість витрачається розчину і цегли. Наприклад, стіна, що складається з двох розділених повітряним прошарком цегляних стін товщиною в 1 і 0,5 цегли, мала товщину 420 мм. По витраті цегли і по вазі вона була рівноцінна суцільній стіні в 1,5 цегли, але її теплозахисні якості, по існуючим у той час вимогам до теплопровідності, були еквівалентні суцільній стіні товщиною 2,5 цегли. Таким чином, виходила економія цегли до 40%.

Мал. 1. Цегляна стіна з повітряним прошарком

Основною несучою частиною стіни, на яку спиралася конструкція дерев`яних перекриттів, була внутрішня стінка товщиною в 1 цеглу. Зовнішня стінка в 0,5 цегли служила теплозахисних екраном. Повітряний прошарків, з метою попередження конденсації в ньому водяної пари, влаштовувався вентильованим. Хоча по теплотехнічних міркувань кладка обох стінок відрізнялася великою ретельністю щодо заповнення швів розчином, тим не менш, навіть ретельно складена стінка товщиною в 0,5 цегли мала достатню повітропроникність, тому при необштукатуреної зовнішньої поверхні зовнішньої стінки в повітряному прошарку забезпечувався належний повітрообмін. При обштукатуреної зовнішньої поверхні в нижній частині повітряного прошарок (на рівні обрізу цоколя) і у верхній (під карнизом) залишалися отвори площею 3-5 см 2. повідомляють повітряний прошарків атмосферою. Несуча здатність цих стін визнавалася цілком достатньою для використання їх при будівництві багатоповерхових будівель до п`яти поверхів.

Більшість забудовників з міркувань економії використовують традиційні російські полегшені кладки, які також значно доопрацьовуються в цей період, в результаті чого саме в кінці 19-го століття остаточно формується технологія армованих кладок. Найбільш часто з цього виду кладок застосовувалися системи, розроблені єкатерининським інженером Герардом (яка вибудувала Таіцкій водопровід) та згадуваним вище розробником легких бетонів і розчинів кладок - інженером Н.А. Поповим. Однак сама по собі система полегшених кладок асоціюється, перш за все, з так званої «колодцевой кладкою», запропонованої архітектором Власовим.

Широке поширення полегшених кладок було викликано необхідністю виконувати у внутрішніх стінах значні ділянки димових і вентиляційних каналів. Предтечею всіх полегшених кладок була російська цегляна стіна з термовкладиш (рис. 2). яка виконувалася з двох вертикальних цегляних стін - зовнішньої і внутрішньої, товщиною по 120 мм. Між цими стінами закладалися заздалегідь заготовлені суцільні блоки з валяного вовни зі смоляний просоченням, торф`яні блоки, дерев`яні горбилі і т.п. Роботу над конструкцією полегшеної кладки Н.А. Попов почав з розробки виготовлення термовкладиш з легких бетонів, оскільки повсть, яка вживалася для утеплення дверних прорізів і в якості основи теплоізоляційного блоку, ставав розсадником молі. Термовкладиши мали різну товщину в залежності від необхідного термічного опору стіни. Зв`язок між двома цегляними стінами, необхідна для додання стіні належної стійкості, здійснювалася через введенням точкових рядів цегляної кожні 3-4 ряд ​​a. а надалі - сталевими анкерами. З тієї ж самої простої системи стін - полегшена кладка велася на теплому розчині, незалежно від температури навколишнього повітря. Оскільки міцність термовкладиш була невисокою, ці стіни не застосовувалися в спорудах вище трьох поверхів. Перемички над отворами виконувалися рядовими цегляними, а одвірок забезпечувалися чвертями і обробляє цеглою.

Різновидом цих стін були настільки ж традиційні стіни з рихлим або щільним заповненням. Несучою конструкцією цих видів стін, як і стін з термовкладиш, були дві пов`язані між собою цегляні стіни товщиною в 0,5 цегли. Утвориться між стінками порожнину заповнювалася будь-яким сипучим теплоізоляційним матеріалом, в основному, стружкою і тирсою, як це було прийнято при будівництві дерев`яних будинків.

У стінах Герарда (рис. 3, а) застосовувалася засипка шлаком. Пухка засипка з часом давала значну осадку, внаслідок чого порушувалися теплозахисні властивості стіни і виникала реальна небезпека продування. При цьому міцність подібної конструкції забезпечувалася лише несучу здатність двох слабо пов`язаних між собою тонких цегляних стін. Герард значно допрацював свою систему: через 600-800 мм по висоті стіни їм влаштовувалися розчинні діафрагми, що складалися з шару розчину товщиною 30-40 мм, що трохи знижувало осадку утеплювача.

Для підвищення загальної стійкості стіни полукірпічние стінки пов`язували між собою стусанами, що випускаються з кладки з деякими інтервалами і металеві анкера. Точкових ряди утворювали «холодні містки», що було ще одним серйозним недоліком такого рішення. У стінах Попова (рис. 3, б) простір між стінками заповнювався набивають на місці худим шлакобетоном. Таким чином, недоліки стін Герарда частково усувалися, оскільки зчепленням бетону з кладкою забезпечувалася більш надійний зв`язок між полукірпічнимі стінками, а бетон сприймав частина навантаження, що передається на стіну. Однак при заповненні простору між цегляними стінами бетоном, що знаходяться в пластичному стані, в конструкцію вносилися значна кількість вологи. Проте, стіни Попова застосовували досить широко, оскільки в цій конструкції усувався істотний недолік всіх полегшених кладок - при пожежах такі стіни перетворювалися в аеродинамічні труби.

Колодцевая кладка виконувалася з вертикальними порожнечами - колодязями, які засипалися шлаком або іншим рихлим малотеплопроводнимі матеріалом з пристроєм розчинних діафрагм. Така кладка широко застосовувалася при зведенні чотирьох-п`яти поверхових дохідних житлових будинків. Згодом замість пухких осідають засипок стали застосовуватися не осідають заповнення. Для цих цілей в засипку вводилося в`язке (як правило, гіпс), який, поглинаючи вологу, схоплювався і пов`язував пухкий матеріал. Щоб уникнути продування зовнішня поверхня таких стіни обов`язково Оштукатуривать. Оздоблення поверхні стін з внутрішньої сторони (щільна штукатурка з фарбуванням або обклеюванням шпалерами) перешкоджала дифузії водяної пари осідають усередині «колодязів» стіни при конденсації.

Мал. 2. Цегляна стіна з термовкладиш: а- з анкерамі- б- вперевязку- в- пристрій перемички