Основные требования к фундаментам и виды фундаментов

Фундаменты, как правило, закладываются ниже глубины промерзания грунта, чтобы предотвратить их выпучивание. На непучинистых грунтах при строительстве лёгких деревянных построек применяют мелкозаглублённые фундаменты (фундамент, находящийся выше уровня промерзания грунта). Такой тип фундамента подходит в основном для небольших садовых домиков, летних бань и хозяйственных построек.

Классификация фундаментов:

По типу:

– несущий;

– комбинированный, то есть способный в дополнение к несущим функциям выполнять ещё и функции сейсмической защиты;

– неглубокого заложения на естественных основаниях или искусственных;

– глубокого заложения;

– специальные, например, экспериментальные антисейсмические «качающиеся» фундаменты;

– «плавающие» фундаменты, давление которых равно давлению вынутого грунта и другие.

По материалу:

– каменный:

– бутовый;

– бутобетонный;

– кирпичный;

– железобетонный;

– деревянный.

– ячеистобетонный

По способу производства:

– сборный;

– монолитный.

Для строительства зданий применяются ленточные, стаканные, столбчатые, свайные и плитные фундаменты. Они бывают сборные, монолитные и сборно-монолитные. Выбор фундамента зависит от сейсмичности местности, грунта и от архитектурных решений.

Столбчатые фундаменты состоят из столбов и фундаментных балок. Фундаментные балки устанавливают по всему контуру стен. Столбы устанавливают в местах пересечения стен и в промежутках между ними с определённым шагом, который определяется по расчёту. Деревянные столбчатые фундаменты используются при строительстве деревянных домов на болотистых грунтах и на вечной мерзлоте.

Каменные столбы обладают большей долговечностью. Их выкладывают методом бутовой кладки с обязательной перевязкой швов. Для каменных столбов годится гранитный или бутовый камень, кирпич-железняк. Обычный красный кирпич, а тем более силикатный кирпич, для этой цели не годится, так как он подвержен воздействию влаги и может разрушиться. Если все же приходится сооружать фундамент из обычного красного кирпича, то его нужно тщательно изолировать.

Сборные столбчатые фундаменты удобны для установки на сырых и заболоченных участках, где применение деревянных или каменных конструкций вообще невозможно. Такие фундаменты готовят непосредственно на строительной площадке заранее в виде столбов с жёстко прибетоненной опорной плитой. Несущие столбы выполняют из железобетона, асбоцементных труб с внутренним армированием и заполнением бетоном или из металлических труб, защищённых изнутри цементным раствором, а снаружи битумной мастикой. В качестве арматуры используют металлические стержни или проволоку, старые водопроводные трубы и т.д.

Рис. 12. Конструкции столбчатых фундаментов

Бетон для сборных столбчатых фундаментов лучше приготовить на цементе марки 300–400, а в качестве заполнителя использовать чистый крупный песок и гравийный щебень. Такие бетонные фундаменты можно изготавливать и по месту, используя вместо опалубки стенки пробуренных скважин. К услугам застройщиков предоставляются новые технологии для малоэтажного строительства. Примером может служить технология ТИСЭ, разработанная коллективом конструкторов под руководством Р.Н. Яковлева, позволяющая снизить себестоимость индивидуального строительства, достигая высокого качества и уровня комфорта.

Изготовление фундамента из бетона возможно при температуре выше 5°С, что накладывает существенные ограничения на сезонность выполнения строительных работ. Проведение работ при более низких температурах возможно с использованием технологии электропрогрева.

Ленточные фундаменты в индивидуальном строительстве применяют очень часто. Они могут быть монолитными или сборными. Ширина ленточного фундамента зависит от величины передаваемой нагрузки и свойств грунта основания. При сооружении подвала или цокольного этажа ленточный фундамент служит стенами этих помещений.

Рис. 13. Пример ленточного фундамента

Сборные ленточные фундаменты устраивают из железобетонных фундаментных плит и бетонных блоков. Недостатком такой технологии является и то, что значительный вес фундаментных блоков не позволяет выполнять работу без грузоподъёмной техники.

Рис. 14. Пример сборного ленточного фундамента
(железобетонные подушки и бетонные блоки)

В малоэтажном строительстве при наличии сырьевой базы часто применяют ленточные фундаменты из бутового камня.

Рис. 15. Сечение ленточного фундамента из бутового камня

В некоторых случаях делают монолитные фундаменты из бутобетона.

Рис. 16. Сечение фундамента из бутобетона

Мелкозаглублённый фундамент хорошо подходит для лёгких домов (деревянных, пенобетонных, каркасных, небольших кирпичных). Устраивается мелкозаглублённый фундамент на слабопучинистых грунтах. Глубина его заложения – 50–70 см. Заглублённый ленточный фундамент строится в домах с тяжёлыми стенами или перекрытиями и, как правило, на пучинистых грунтах. Также устройство заглублённого фундамента необходимо, если в доме планируется подвал или гараж. Глубина заложения такого фундамента обычно на 20–30 см ниже глубины промерзания грунта. Заглублённый ленточный фундамент требует большего расхода материала. Под стены, находящиеся внутри здания, можно сделать менее глубокий фундамент на 40–60 см. По сравнению с мелкозаглублённым заглублённый ленточный фундамент является более прочным и устойчивым, благодаря тому, что низ его находится ниже уровня промерзания грунтовых вод и он не подвержен деформациям. Но при этом расход материалов и трудоёмкость возрастают. Эти фундаменты, как правило, закладываются в тёплое время года; т.к. не требуется применение дорогой техники, достаточно бетономешалки и малой механизации.

Рис. 17. Сечение фундамента из монолитного железобетона

Для зданий с подвалом сборный ленточный фундамент менее целесообразен, так как большое количество горизонтальных и вертикальных швов снижает водонепроницаемость, а устройство эффективной гидроизоляции потребует значительных затрат.

Рис. 18. Сечение сборного ленточного фундамента из бетонных блоков под стены дома
с подвалом и техническим подпольем: 1 – фундаментная плита; 2 – бетонные стеновые блоки; 3 – окраска горячим битумом; 4 – цементно-песчаный раствор; 5 – отмостка;
б – два слоя толя или гидронзола на битумной мастике; 7 – цокольное перекрытие

Свайные фундаменты, как правило устанавливают при глубоком заложении несущих грунтов.

Рис. 19. Виды свай в грунте: а – висячие сваи; б – сваи-стойки: 1 – плотный известняк;
2 – суглинок илистый пластичный; 3 – ил; 4 – илистый песок; 5 – торф;
6 – растительный слой

Недостатком свайных фундаментов является необходимость применения специального сваебойного оборудования. Чтобы предотвратить просачивание влаги из земли в стены и для защиты их от сырости, необходимо выводить фундаменты выше уровня земли. Эту часть фундамента называют цоколем. Между цоколем и стеной обязательно устраивают гидроизоляцию. Для достижения архитектурной выразительности цоколь, как правило, устраивают выступающим по отношению к стене. Этого несложно добиться, поскольку фундамент обычно на 10–15 см шире несущих стен. На внутренний выступ фундамента удобно укладывать концы лаг при устройстве полов по лагам.

Рис. 20. Вид забивной сваи-стойки фундамента: 1 – гидроизоляция; 2 – поверхность
земли; 3 – железобетонная балка ростверка; 4 – забивная свая прямоугольного сечения;
5 – плотный грунт

Рис. 2. Вид висячей сваи-стойки: 1 – гидроизоляция; 2 – железобетонная балка
ростверка; 3 – набивная свая; 4 – наконечник обсадной трубы; 5 – слабые грунты

Подвал устраивают под всем домом или под любой его частью. Необходимость сооружения подвала определяется житейскими потребностями. За счёт подвала увеличивают полезную площадь подсобных помещений дома без использования земельных площадей. Но при этом нужно учитывать, что стоимость строительства подвала в 1,5 раза больше, чем надземного этажа, поэтому его сооружение следует экономически обосновывать. Стены подвала служат фундаментом дома в случае устройства ленточных фундаментов. Если же подвал строят под домом со столбчатыми фундаментами, то стены для него строят отдельно. Глубина заложения подошвы фундамента относительно пола подвала должна быть не менее 0,5 м. При плотных или укреплённых грунтах фундамент можно не заглублять в грунт, т.е. принимать глубину его заложения, равную толщине подготовки под полы подвала.

Если уровень грунтовых вод расположен не выше 0,2 м от пола подвала, для гидроизоляции пола и стен подвала после обмазки стен битумом устраивают глиняный замок, то есть до отсыпки траншеи забивают вплотную к наружной стене подвала мятую жирную глину. Бетонную подготовку пола также укладывают по слою мятой жирной глины. При высоте уровня грунтовых вод от 0,2 до 0,5 м применяют оклеечную гидроизоляцию из двух слоёв рубероида на битумной мастике (рис. 22). Изоляцию укладывают по бетонной подготовке пола, поверхность которой выравнивают слоем цементного раствора или асфальта.

Рис. 22. Гидроизоляция ленточного фундамента в здании с подвалом: 1 – слой
нагрузочного бетона; 2 – бетонная подготовка; 3 – рулонная гидроизоляция; 4 – мятая
жирная глина 250 мм; 5 – кладка из кирпича-железняка на цементном растворе 120 мм;
6 – двойной слой битума

Если уровень грунтовых вод расположен выше пола подвала более чем на 0,5 м, то поверх гидроизоляции пола, выполняемой из трёх слоёв рубероида или гидроизола, устраивают железобетонную плиту. Плиту заделывают в стену подвала, которая, работая на изгиб, воспринимает гидростатическое давление грунтовых вод.

Рис. 23. Гидроизоляция ленточного фундамента в здании с подвалом: 1 – бетонная
подготовка; 2 – железобетонная плита; 3 – рулонная гидроизоляция; 4 – мятая жирная
глина 250 мм; 5 – кладка из кирпича-железняка на цементном растворе 120 мм;
6 – двойной слой битума

При высоком уровне грунтовой воды подвал сооружать нецелесообразно, так как гидроизоляционная защита потребует немалых материальных и трудовых затрат. Поэтому при высоком уровне грунтовых вод лучше сооружать подполье, пол которого должен быть выше уровня грунтовых вод. Подполье – пространство под полом, предназначенное для создания благоприятного режима работы цокольного перекрытия. Достаточную высоту подполья (1,5–1,9 м) можно обеспечить за счёт цокольной части дома, подняв её над уровнем планировки. С наружной стороны подполье ограждает цоколь здания. Для вентиляции в цоколе дома устраивают отверстия, способствующие поддержанию нормального микроклимата в пространстве подполья. Особенно актуальным является вопрос вентиляции подполья в домах с деревянным цокольным перекрытием. Отсутствие вентиляции подполья может вызвать появление грибковых заболеваний древесины перекрытия. Если при ленточных фундаментах цоколь, ограждающий подполье, образуется как бы сам по себе, то в столбчатых фундаментах требуется сооружение забирки (стенки между грунтом и стеной дома), что часто становится проблематичным. В деревянных домах забирку выполняют из древесины.

Забиркапредставляет собой простейший вид цоколя в виде стены между столбами фундамента и служит для утепления подпольного пространства, предохранения его от влаги и снега. Чаще всего забирки выполняют из того же материала, что и столбы фундамента. При этом ширина бутовой забирки должна быть не менее 40 см, кирпичной – не менее чем в один кирпич. Заглубляют забирку на 30–50 см. В глинистых грунтах под ней должен быть слой утрамбованного песка толщиной не менее 15 см. Забирку желательно оштукатурить, а со стороны подполья подсыпать шлаком или песком для утепления. Применять для этого землю не рекомендуется, так как при этом пол может быть подвержен загниванию. С каждой стороны дома в забирке оставляют хотя бы по одному вентиляционному отверстию размером не менее 14 ´ 14 см. С наступлением холодов их закрывают деревянными щитами или кирпичом, обмазывая глиной. Для устройства забирки могут быть использованы и короткие брёвна, поставленные вертикально. В этом случае между столбами заводят брёвна (замятины) с пазом, расположенным сверху. В этот паз шипом устанавливаются брёвна забирки. На верхние шипы брёвен забирки насаживают бревно (посадка), которое должно быть припазовано с первым венцом сруба. Такая конструкция применима только для зданий с полами на балках, врубленных в венцы, так как при полах на лагах деревянная забирка должна будет выдерживать засыпку подпольного пространства. Такая забирка может в короткое время сгнить и её придется часто ремонтировать.

При закладке фундаментов любого типа необходимо соблюдать следующие правила.

В большинстве фундаментных конструкций применяется бетон. Бетон обладает свойством «созревания», 28–30 дней. После заложения бетонной конструкции её надо выдерживать в течение данного времени без нагрузок и желательно закрыть либо рубероидом, либо другим подручным материалом от пересыхания верхнего слоя. В период схватывания бетона периодически поливать фундамент водой, чтобы не допустить его неравномерного высыхания. Так что постройка дома на только что возведенном фундаменте таит в себе опасность, дефекты не заставят ждать.

Гидроизоляция фундамента имеет важное значение. Она заключается в обмазке горячим битумом всей поверхности, соприкасающейся с грунтом. Изолируют также и стены. Для этого прокладывают два слоя рубероида (1-й слой – между цоколем и нулевым уровнем; 2-й – между цоколем и основной стеной дома). Это предохраняет стены дома и цоколь от сырости.

Защита наружной стороны цоколя от атмосферных влияний достигается штукатуркой или облицовкой плиткой. Для затирки фундамента в смесь добавляют резиносодержащие компоненты (золу от сгоревших автомобильных покрышек). Получается «шуба» для цоколя. Она красива и надёжна.

Обмазочная гидроизоляция – это однослойное или многослойное покрытие толщиной от миллиметра до нескольких сантиметров. Применяется для наружной защиты дома от грунтовых вод и внутренней защиты от капиллярной влаги. К обмазочной гидроизоляции относятся материалы на цементной основе, но наиболее популярны материалы на основе битумов. Гидроизоляция с использованием битумных и битумно-полимерных мастик ТЕХНОНИКОЛЬ относится к обмазочной гидроизоляции.

В результате обработки бетонной или металлической сваи подобным образом образуется плёнка, позволяющая эффективно задерживать влагу, не допуская деформации основного материала. Достоинство данного типа гидроизоляции фундаментов – высокая степень защиты всей поверхности бетонной плиты или металлической сваи и отсутствие специальной подготовки лица, проводящего работы. Это самый доступный метод гидроизоляции как по цене, так и по простоте устройства.

Выбор битумного материала для проведения обмазочной гидроизоляции зависит от многих факторов:

1) температура окружающей среды при проведении работ;

2) на внутренних или внешних поверхностях будет проводится гидроизоляция;

3) площади обрабатываемой поверхности и сроки проведения работ;

4) планируемых нагрузок на готовое гидроизоляционное покрытие в процессе эксплуатации

5) бюджета на гидроизоляционные работы.

Ответы на эти простые вопросы помогут сделать правильный выбор материала и дадут возможность сэкономить без ущерба качеству обмазочной гидроизоляции фундамента.

Использование горячих битумов чаще всего характеризуется низкой ценой за квадратный метр. Это самый древний способ проведения гидроизоляции, со временем изменилось лишь количество добавок, делающих материал более эластичным и проникающим. Минусом при выборе подобного типа материала является необходимость присутствия на строительной площадке дополнительного нагревательного оборудования для перевода мастики в жидкую консистенцию и более чётких соблюдений правил техники безопасности для избегания ожогов и травм. Работать с таким материалом можно при отрицательных температурах.

Чтобы избежать подобных сложностей, можно выбрать мастики на органических растворителях. Это самый распространённый метод устройства битумной обмазочной гидроизоляции. Для проведения работ достаточно обычной кисти или шпателя, производителю работ не требуется никаких дополнительных навыков. В зависимости от вида выполняемых работ можно выбрать обычную битумную мастику на растворителе или битумную мастику с добавлением полимеров. Полимеры добавляют материалу дополнительные качества по эластичности, сцеплению с основанием и увеличивают температурный диапазон применения материала. Другими словами, добавление полимера в битумную мастику даёт возможность применения материала на кровле, но повышает стоимость самого материала. Поэтому для проведения большинства простых работ по устройству обмазочной гидроизоляции фундаментов вполне достаточно обычной битумной мастики. Эти мастики также могут применяться при отрицательных температурах.

В случае, если вам необходимо провести работы во внутренних частях фундамента со стороны подвалов, где нет достаточного доступа воздуха – проведение работ с помощью мастик на растворителях может стать небезопасными для проводящего работы. Для этого существуют битумные мастики на водной основе (эмульсии). Данный тип материалов по характеристикам ничем не отличаются от мастик на основе растворителей, однако за счёт водной основы не содержит растворителей, имеет нейтральный запах и идеально подходит для работы внутри помещений. Такая мастика имеет меньшее время высыхания, но уменьшается температурный диапазон применения до нижней планки не менее +5°С.

В случае, когда необходимо провести работы на больших площадях за короткое количество времени, на помощь придут битумно-латексные эмульсии для механизированного применения (жидкая резина). При разной производительности труда площадь обрабатываемой поверхности может составлять 1000 м² за 8 часов.

Для защиты от грунтовой сырости в бесподвальных зданиях в цоколе стен устраивают горизонтальную гидроизоляцию.

Её выполняют:

– из слоя цементного раствора (состава 1:2) толщиной 20–30 мм;

– в виде двухслойного рулонного ковра из рубероида или гидроизола наклеенного на выровненное основание битумной мастикой;

– из двух слоёв толя, уложенного насухо по выровненной цементной стяжке.

Горизонтальную гидроизоляцию укладывают непрерывной лентой в наружных и внутренних стенах здания. Её назначение – не допустить капиллярного подъёма влаги в вышележащие участки стен.

В зданиях с подвалами устраивают горизонтальную и вертикальную гидроизоляцию. Первый слой горизонтальной гидроизоляции укладывают на уровне пола подвала. Обычно это слой цементного раствора толщиной 20–30 мм (состава 1:2), уложенного по верху фундаментных подушек.

Второй слой горизонтальной гидроизоляции (рулонной) устраивают в цоколе наружных стен на 150–200 мм выше отмостки. Во внутренних стенах этот слой располагается на 100–200 мм ниже уровня пола.

Вертикальная гидроизоляция подвальных стен осуществляется обмазкой их поверхностей, соприкасающихся с грунтом, горячей битумной мастикой за два раза.

Защита от грунтовых вод обеспечивается устройством оклеечной гидроизоляции. Горизонтальный слой оклеечной гидроизоляции устраивают в конструкции пола подвала. Сплошной рулонный ковёр из трёх-четырёх слоёв гнилостойких материалов (гидроизол, изол) пропускают через стены подвала и заводят на наружную поверхность. Для предупреждения разрыва гидроизоляционного ковра при осадке здания устраивают осадочный компенсатор. Он представляет собой складку из рулонного ковра в осадочном шве (в местах примыкания пола к стенам подвала). По ленточным фундаментам под стены устраивается гидроизоляция, которая может быть обмазочной или оклеечной. Правила устройства гидроизоляции подробно изложены в разделе «Фундаменты».

При возведении цоколя предусматриваются вентиляционные отверстия или продухи. Важнейшим элементом обеспечения хорошей вентиляции цокольной части фундамента является наличие вентиляционных продухов по всему периметру. Летом они служат для проветривания подпола, а зимой их закрывают, чтобы сырость не попала в дом. Закладываются они на стадии возведения цоколя. Их размеры и количество диктуются многими причинами. Здесь и характер грунта, на котором выстроен фундамент, и его глубина, направление господствующих ветров, значение среднегодовых перепадов температур. Немаловажное значение имеет и рельеф – в низине или на возвышенности возводится дом. В принципе для хорошей природной вентиляции достаточно по два отверстия (продуха) размером 100 ´ 150 мм на каждой противоположной стене цоколя. Это при постоянстве ветровых потоков и на возвышенной местности. Если же дом в низине, то неизбежно возникновение ветровых завихрений, что продиктует наличие продухов по всему периметру.

Рис. 24. Пример вентиляции цоколя

СТЕНЫ

Стены разделяются на наружные и внутренние. Наружные стены – наиболее сложная конструкция здания. Они подвергаются многочисленным и разнообразным силовым и несиловым воздействиям. Несущие наружные стены воспринимают нагрузку от собственной массы и нагрузки от перекрытий и крыш, воздействия от ветра, неравномерных деформаций основания, сейсмики и др. С внешней стороны наружные стены подвержены действию солнечной радиации, атмосферных осадков, переменных температур и влажности наружного воздуха, уличного шума, а с внутренней – воздействию теплового потока и потока водяного пара.

Выполняя функции наружного ограждения, основного конструктивного и композиционного элемента фасадов, а часто и несущей конструкции, наружная стена должна отвечать требованиям прочности, долговечности и огнестойкости, соответствующим классу капитальности здания, обеспечивать благоприятный температурно-влажностный режим ограждаемых помещений, обладать декоративными качествами, защищать помещения от неблагоприятных внешних воздействий. Одновременно конструкция наружной стены должна удовлетворять общетехническим требованиям индустриальности и минимальной материалоемкости, а также экономическим требованиям. При этом необходимы как экономия единовременных затрат при строительстве, так как наружные стены являются самой дорогой конструкцией (до 25% от стоимости конструкций здания), так и сокращение эксплуатационных затрат на отопление здания, поскольку основные теплопотери идут через наружные стены и их элементы.

Стены зданий должны удовлетворять следующим требованиям:

– быть прочными и устойчивыми;

– обладать долговечностью, соответствующей классу здания (обеспечивается морозостойкостью стеновых материалов);

– быть энергосберегающим элементом здания – иметь сопротивление теплопередаче согласно теплотехническим нормам. При этом обеспечивать необходимый температурно-влажностный режим в помещениях;

– соответствовать степени огнестойкости здания;

– обладать достаточными звукоизоляционными свойствами;

– обладать по возможности минимальной массой и материалоемкостью.

В зависимости от восприятия нагрузок стены зданий могут быть несущими, самонесущими и навесными.

Несущие стены воспринимают нагрузки от других элементов здания (перекрытий, крыш, лестниц) и вместе с собственным весом передают их на фундамент.

Самонесущие стены опираются на фундаменты, но нагрузку несут только от собственной массы.

Навесные стены являются ограждающими конструкциями, опираются в каждом этаже на другие элементы (колоны, плиты перекрытия, ригели) и воспринимают собственный вес в пределах одного этажа или одной панели. Все наружные стены воспринимают ветровые нагрузки и передают их на внутренние стены и перекрытия.

По положению в здании стены подразделяют на внутренние и наружные (по периметру здания).

По материалу несущие и самонесущие стены могут быть деревянными, каменными, бетонными, комбинированными. Для стен используют следующие основные материалы и изделия:

– древесину (брёвна, брусья, доски, панели);

– обожжённую глину (кирпич, камни);

– природный камень;

– лёгкие бетоны (камни, блоки, панели, монолит);

– ячеистые бетоны (камни, блоки, панели, монолит);

– тяжёлые бетоны (панели, монолит).

По способу возведения различают стены из кладки мелкоштучных изделий, сборные и монолитные, сборно-монолитные.

Кирпичные стены

Наиболее распространённым искусственным камнем для возведения каменных стен является кирпич. Кирпи́ч – искусственный камень правильной формы, используемый в качестве строительного материала, произведённый из минеральных материалов, обладающий свойствами камня, прочностью, водостойкостью, морозостойкостью.

Наиболее известны четыре вида (типа) кирпича:

– саманный – из глины и наполнителя;

– керамический (глиняный, красный) – из обожжённой глины;

– силикатный из песка и извести;

– гиперпрессованный.

Кирпич, наряду с керамическими камнями и кровельной черепицей, занимает ведущее место в применении керамики в строительстве. Силикатный кирпич стало возможно изготовлять только после развития новых принципов производства искусственных строительных материалов. В основе такого изготовления заложен так называемый автоклавный синтез: 9 долей кварцевого песка, 1 доля воздушной извести и добавки после полусухого прессования (создаётся форма кирпича) подвергаются автоклавной обработке (воздействие водяного пара при температуре 170–200°С и давлении 8–12 атм.). Если к этой смеси добавляются атмосферостойкие, щелочестойкие пигменты, то получается цветной силикатный кирпич. Серьёзным недостатком силикатного кирпича является пониженная водостойкость и жаростойкость, поэтому его нельзя использовать в конструкциях, подвергающихся воздействию воды (фундаменты, канализационные колодцы и др.) и высоких температур (печи, дымовые трубы и др.).

Керамический кирпич до XIX века производили примитивным и трудоёмким методом. Формовали кирпичи вручную, сушили исключительно летом, а обжигали в напольных печах-времянках, выложенных из высушенного кирпича-сырца. В середине XIX века была построена кольцевая обжиговая печь, а также ленточный пресс, обусловившие переворот в технике производства. В конце XIX века стали строить сушилки. В это же время появились глинообрабатывающие машины: бегуны, вальцы, глиномялки.

В наше время более 80% всего кирпича производят предприятия круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы, производительностью свыше 200 млн шт. в год. Основным недостатком кирпича является его стоимость.

Керамические камни отличаются от кирпича большими размерами. Самые первые постройки из кирпича обнаружены в Древнем Египте и Ассирии и относятся к III–I тыс. до н.э. Древний кирпич имел в плане форму, близкую к квадрату, и был толщиной от 30 до 80 мм. Такой кирпич применяли в Греции и Византии и называли его «плинфа» (гр. рlinthos – кирпич). Только в XÑ веке плинфу сменил похожий на современный «Аристотелев кирпич» с размерами 289 ´ 189 ´ 67 мм. Первый российский кирпич, предусматривающий перевязку швов, был «Государев кирпич». В современных размерах кирпич был узаконен в 1927 году. Стандартные размеры кирпича – 250 ´ 120 ´ 65 мм. Мирового стандарта на кирпич не существует, но размеры и масса кирпича лимитируются размером и силой человеческой руки. Реже встречается утолщённый кирпич с размерами 250 ´ 120 ´ 88 и модульный кирпич с размерами 288 ´ 138 ´ 65. В кирпиче самая большая поверхность называется постелью, длинная боковая поверхность называется ложком, короткая торцевая – тычком. Ряд кирпичей, уложенный вдоль стены ложками, называется ложковым, а уложенный тычками – тычковым.

Рис. 25. Наименование сторон кирпича

Основная характеристика качества кирпича – марка по прочности, определяемая по результатам испытания кирпича на сжатие и изгиб. Установлено 8 марок: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300.

Таблица 2

Марки керамического кирпича по прочности

По морозостойкости для кирпича установлены четыре марки F15 (Мрз15), F25 (Мрз25), F35 (Мрз35), F50 (Мрз50), F100 (Мрз100) и более. Обыкновенный керамический кирпич благодаря достаточно высоким показателям физико-механических свойств и долговечности широко применяют в современном строительстве для кладки наружных и внутренних стен зданий, фундаментов, дымовых труб и других конструкций.

Кирпич полусухого прессования нельзя применять для кладки цоколей, фундаментов и наружных стен влажных помещений

Кладку кирпичных стен ведут на цементно-песчаном, цементно-из­вестковом или цементно-глиняном растворе. Цементно-песчаный раствор практически при любой марке цемента получается излишне прочным и жёстким, поэтому лучше, если в его состав добавить известковое или глиняное тесто. Раствор от такой добавки станет более пластичным и удобоукладываемым, а расход цемента уменьшится в 1,5–2 раза. Марка раствора для несущих стен и столбов, а также для штукатурки фасадов – 25, для несущих стен и перегородок – 10.

Таблица 3

Соответствие марки раствора марке цемента

Стены должны быть устойчивыми. Устойчивость каменных стен зависит от соотношения её толщины, свободной длины и высоты. В жилых зданиях длина стены (между примыкающими к ней стенами) обычно не превышает 6 м и не бывает более 3 м по высоте. В этом случае толщина стены по требованиям устойчивости может быть равной 250 мм (в один кирпич).

Температурные швы – зазоры шириной 30–50 мм, которые разрезают стену от фундамента до верха. Швы заделываются конопаткой.

Виды кладки

Сплошная кладка выполняется в виде монолитной конструкции шириной в полкирпича. Кирпичи в сплошной кладке уложены вдоль наружной грани стены. Ряды кирпичей называются верстами, а заполнения между ними – забутки.

Рис. 26. Стена в полкирпича (толщина 120 мм)

Рис. 27. Стена в один кирпич (толщина 250 мм)

Облегчённая кладка широко используется при воздвижении объектов небольшой этажности. Облегчённая кладка состоит из двух стенок в полкирпича шириной, параллельных между собой, только из целых кирпичей. Простенок между этими стенами заполняется теплоизоляционными материалами. Не допускается полностью выполнять в таком стиле всю стену – максимум через метр по высоте необходим тычковый ряд.

Рис. 29. Облегчённая кладка, имеющая по высоте трёхрядные диафрагмы: 1 – лёгкий бетон или другой утеплитель; 2 – диафрагма из трёх рядов кладки;
3 – растворная стяжка

Рис. 30. Фрагмент колодцевой кладки 1 – «колодец», заполненный утепляющими материалами; 2 – вертикальные диафрагмы из тычковых кирпичей

Рис. 31. Кирпично-бетонная анкерная кладка: 1 – наружная верста; 2 – лёгкий бетон;
3 – анкеры из тычков кирпича; 4 – внутренняя верста

Рис. 32. Кладка с воздушной прослойкой: 1 – воздушные зазоры; 2 – перевязка тычками

Рис. 33. Кладка с утеплителем из теплоизоляционных плит:
1 – перевязка тычками; 2 – наружная верста; 3 – плитный утеплитель

Для кладки столбов многорядная система перевязки запрещается. Применяется однорядная система перевязки и трехрядная система перевязки. Столбы армируют сетками из стержней диаметром 3–5 мм с ячейкой 40–60 мм ведется по расчету на прочность через 2–5 рядов кладки.

При кладке стен одновременно устраивают в них вентиляционные и другие каналы, которые размещают, как правило, во внутренних стенах. Сечение каналов в малоэтажных зданиях 140 ´ 270 мм, в многоэтажных зданиях 140 ´ 140 мм. Толщина стенок каналов и перегородок (рассечек) между ними должна быть не менее 0,5 кирпича. Каналы делают вертикальными.

Армированная кладка используется в конструкциях, испытывающих значительные нагрузки. Арматура располагается в вертикальных и горизонтальных швах, толщина которых должна быть толще диаметра армированного прута на 4 мм. Поперечное армирование исполняется с помощью металлических сеток прямоугольной или зигзагообразной формы, которые укладываются через 3–5 рядов кладки. 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. 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
(54, а) или зигзагообразной (54,6) формы (сетки «зигзаг»). Диаметр стержней для поперечного армирования кладки допускается не менее 2,5 и не более 8 мм. Диаметр арматуры в прямоугольных сетках должен быть не более 5, в зигзагообразных – не более 8 мм. 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 2 мм. Поэтому общая толщина шва, в котором уложена прямоугольная сетка, например из проволоки диаметром 5 мм, должна быть не менее 14 мм.

Декоративная кладка с правильной геометрией рисунка швов получает всё более широкое распространение при облицовке зданий. Весьма распространённый пример – с наружной стороны здания идут три ложковых ряда с перемыкающим рядом тычкового ряда. Причём в данном случае возможно чередование силикатного кирпича с керамическим облицовочным. Но вариантов декоративной кладки существует не один десяток. Декоративная кладка кирпича – это процесс возведения стен с усложнёнными частями лицевой кладки, которая имеет художественную выразительность и служит, в первую очередь, эстетическим целям. Используя в работе разные способы раскладки, цвет и размер кирпича, можно получить архитектурно оригинальный фасад здания. Технология выполнения декоративной кладки такая же, как и при обычной лицевой. Для декоративного оформления лицевой поверхности кирпичной кладки применяют узорчатую и рельефную кладки, пояски высотой в один или несколько рядов кирпича, а также различные способы расшивки швов. Чтобы получить рельефный рисунок, кирпичи располагают так, чтобы в плане плоскости их грани образовали с плоскостью стены угол; одни кирпичи укладывают плашмя, другие на ребро, располагая их в шахматном порядке.

Рис. 34. Фрагмент декоративной кладки

Кладка с облицовкой – это когда одновременно с воздвижением стены происходит облицовка наружной поверхности лицевым (декоративным) кирпичом. Перевязка облицовочного ряда и самой кладки стены производится на уровне тычкового ряда.

Облицовка стен лицевым кирпичом производится при одновременном воз­ведении на том же растворе. Для облицовки, как правило, используют одинарный или утолщенный полуторный ли­цевой кирпич, укладываемый в наружную версту одновре­менно с кладкой обычных рядовых кирпичей по многоряд­ной системе перевязки. Кирпичную кладку с облицовкой кирпичом ведут из отобранного по цвету и форме кирпича. Самое большое преимущество кирпичной облицовки состоит в том, что красота ее не исчезает со временем, а наоборот, приобретает еще более солидный и привлекательный вид. Фасадный кирпич не требует практически никакого ухода, он не горит и не гниет, хорошо переносит летний зной и зимнюю стужу, его не точат насекомые, не разрушают грибки. На протяжении длительного времени кирпич сохраняется в виде однородного крашеного минерала и переживает поколения владельцев дома. Кладку ведут, как правило, по многорядной системе. Для наружной отделки фасадов в последнее время чаще всего используют облицовочный кирпич, обладающий высокими декоративными качествами. Грани облицовочного кирпича покрывают ангобом – тонким декоративным слоем глины, наносимым до обжига, или глазурью. При облицовке ограждающих конструкций часто используют прием сочетания нескольких видов кирпича, усиливая тем самым декоративность этого вида отделки.

Рис. 35. Перевязка кладки из кирпича толщиной 88 мм с облицовкой лицевым кирпичом (размеры даны в мм)

Рис. 36. Кладка стен с одновременной облицовкой силикатными или керамическими плитами: а – общий вид; б – фрагмент кладки: 1 – анкер; 2 – пирон; 3 – прислонные
облицовочные плиты; 4 – прикладной ряд плит

При строительстве домов из кирпича для перекрытия оконных и дверных проёмов в основном применяют сборные железобетонные перемычки.

Деревянные стены

В местах богатых лесом строят деревянные дома. Деревянные стены – панельные, каркасные, бревенчатые (рубленые) и брусчатые не требуют устройства массивных фундаментов. Внутри них тепло и сухо. И хотя они хуже сохраняют тепло и быстрее охлаждаются, зато при обогреве быстрее нагреваются.

Бревенчатые и брусчатые стены наиболее тёплые, прочные, плохо проводят звук, но им свойственны недостатки кустарного строительства. Рубка углов и ручная выемка пазов непроизводительна, даёт много отходов древесины, требует работы плотников высокой квалификации. Выгодны бревенчатые стены в том случае, если для них использованы брёвна разбираемых строений.

Бревенчатые (рубленые) стены представляют собой конструкцию, в которой стены собирают из окоренных брёвен (круглого леса).

Рубленые стены делают преимущественно в холодных районах, где много леса, а также при использовании круглого леса от сносимых строений. Эти стены представляют собой конструкцию из горизонтально уложенных одно на другое бревен, соединенных в углах врубками. Остов здания со стенами такой конструкции называют срубом, а каждый ряд брёвен сруба – венцом. Для более плотного примыкания верхних венцов к нижним в брёвнах выбирают с нижней стороны продольные сегментообразные пазы. В них для утепления стен ровным слоем укладывают паклю или мох. Для большей прочности сруба венцы соединяют деревянными шипами, размещаемыми через 1–1,5 м по их длине и в шахматном порядке по высоте стен, а в простенках – один над другим на расстоянии 150–200 мм от краев простенка.

В простенках ставят шипы один над другим на расстоянии 1,5–2,0 м от краёв, чтобы избежать перекосов. Между смежными по высоте венцами прокладывают слой (10 см) теплоизоляционного материала из пакли, войлока, мха, минеральной ваты. Для предохранения от гниения и поражения молью утеплитель пропитывают битумом или смолой. Следует помнить, что рубленые стены в результате высыхания древесины и уплотнения утеплителя в течение одного-полутора лет после возведения дают осадку, достигающую от 3 до 6% первоначальной высоты. Поэтому глубину гнёзд для шипов выполняют больше длины шипов на 15–20 мм.

Для выравнивания венцов брёвна обрабатывают под одну скобу (под один диаметр) или же располагают комлями попеременно в разные стороны. Внутренние стены делают из более тонких брёвен, а для сохранения одинаковой высоты венцов уменьшают ширину припазовки. По длине брёвна венцов соединяют вертикальным гребнем.

Лес для дома из брёвен или бруса хвойных пород обычно заготавливают зимой – древесина будет меньше подвержена усушке, короблению или гниению. Предварительно выдерживать брёвна или брус не требуется, они хорошо просохнут и в срубе. Нужно только иметь в виду, что длина бревна после высыхания уменьшается на 0,1%, а усушка по направлению годовых колец составляет от 3 до 12%. Часто в бревнах (брусьях) образуются так называемые усушечные трещины. Существует простой способ уменьшить их размеры или даже предупредить их появление. В брусе или бревне снизу делается пропил во всю длину, глубиной до центра. Этот пропил и компенсирует напряжение при высыхании древесины.

Брёвна для строительства подбирают одинаковыми, со сбегом (изменением диаметра) не более 1 см на 1 м длины.

Для бревенчатых срубов лучше использовать свежесрубленные брёвна, они меньше деформируются при естественной сушке в собранном виде и легче обрабатываются.

Нужно помнить, что обшивка и облицовка брусчатых и бревенчатых стен делаются лишь через год-полтора после их возведения, когда произойдёт полная усадка. По сравнению с бревенчатыми брусчатые стены более подвержены продуванию. Поэтому после осадки (через один-два года) изнутри и снаружи их можно обшить строгаными досками. Обшивают также стены дома, для постройки которого использован сносимый сруб.

Каркасные стены чаще других выбирают садоводы при строительстве. Эти стены самые экономичные, древесины на них идет вдвое меньше, чем на бревенчатые, они не подвержены усадке и служат при хорошей антисептической обработке не менее 30–50 лет.

Основной конструкцией является каркас из брусков сечением 50×80×100 мм, обшитый с двух сторон досками, плитными материалами и др. Основа конструкции – каркас из стоек и обвязок, соединенных в рамы и усиленных раскосами.

Каркасная стена представляет собой деревянный каркас, заполненный утеплителем и обшитый с двух сторон досками или листовым материалом (рис. 37).

На изготовление каркаса идут пиломатериалы в виде брусов толщиной 50 и 100 мм, шириной 100–150 мм.

Рис. 37. Элементы каркаса наружных и внутренних стен: 1,6 – верхние обвязки;
2 – угловая стойка; 3,5 – стойки внутренней стены; 4 – подкос

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: