Кладка из природного камня
Кладка из природного камня дает возможность получить при правильном выборе и технологичном изготовлении камней стены высокой долговечности. Природные камни для кладки могут состоять только из здоровых пород камня. Не защищенная от выветривания, открытая для погодных воздействий кладка должна быть выполнена из камня, устойчивого против погодных воздействий.
Природные кладочные камни
К важнейшим природным каменным породам относится гранит, порфир, туф и базальт в качестве затвердевших пород, а также известняк и песчаник, представляющие собой осадочные породы. Свойства природных камней в значительной степени определяют их применение и способ работы с ними (табл. 1).
| Таблица 1. Свойства и применение природных камней | ||
| Вид и составные части | Свойства | Применение |
| Гранит, полевой шпат, кварц, слюда | Очень прочен на сжатие, твердый до очень твердого, устойчив против выветривания, структура в большинстве грубо-, средне- и тонкозернистая, плотность от 2,6 до 2,8 кг/дм3, прочность на сжатие 160 Н/мм2, цвет часто черно-серый, бело-серый, частично желтоватый, зеленоватый, красноватый, тяжело обрабатывается, хорошо полируется | Наружная кладка стен, колонны, опоры, ступени лестниц, памятники |
| Порфир, полевой шпат, кварц | Очень твердый, очень долговечный, прочный на сжатие, хрупкий, мелкозернистый, плотный, плотность от 2,5 до 2,8 кг/дм3, прочность на сжатие от 180 до 300 Н/мм2, цвет красноватый, коричневозеленый до черноватого, трудно обрабатывается, хорошо полируется | Кладка стен, цоколей, ступени лестниц, инструментальные камни |
| Туф, Вулканическая изверженная порода | Пористая и легкая, часто устойчивая против выветривания и огнестойкая, тонко- до грубозернистой структуры, Плотность от 1,8 ДО 2,0 кг/дм3. Прочность на сжатие от 20 до 30 Н/мм2. Цвет серый, светло-желтый, от красноватого до голубоватого, легко обрабатывается во влажном состоянии | Облицовка, покрытия, наружная и внутренняя отделка, выступы |
| Базальт. Черный авгит, полевой шпат, оливин | Твердый, жесткий, прочный на сжатие, структура зернистая, плотная, также и стекловидная, плотность от 3,0 до 3,1 кг/дм3. Прочность на сжатие от 250 до 400 Н/мм2. Цвет серо-синий до черного, на свежем сколе - зеленоватый, трудно обрабатываемый, хорошо полируется | Стеновая кладка, облицовки, отделка, технический камень |
| Известняк. Углекислая известь с примесями песка, угля, оксидов | В большинстве случаев плотный, прочный, устойчивый против выветривания, в большинстве случаев зернистый, пористый, плотность от 1,7 до 2,85 кг/дм3. Прочность на сжатие от 20 до 180 Н/мм2. Цвет белый до серого, частично желтоватый, зепеноватый, красноватый, хорошо обрабатывается, хорошо полируется | Стеновая кладка, облицовки, отделка, технический камень |
| Песчаник. Кварцевые зерна с глинистым или известковым связующим | В большинстве случаев твердый, прочный и частично устойчивый против выветривания. Структура глинистая или известковая, тонко- до грубозернистой, плотность от 2,0 до 2,9 кг/дм3, плотность на сжатие от 30 до 200 Н/мм2. Цвет желтоватый до коричневатого, хорошо обрабатывается | Стеновая кладка, лестничные ступени, отделка, технические камни |
Работа с природным камнем
Природные камни следует применять в кладке в соответствии с их природным положением и такими же слоями. При перевязке природных камней ложковые швы и слои камня должны лежать под прямым углом к направлению сжимающих усилий. Кроме того, природные камни не должны укладываться своей ложковой стороной на фасад, так как с этой стороны они легко выветриваются. Природные камни вследствие их небольшой прочности на растяжение ограничены в размерах. Как правило, отношение высоты камня к его длине не превышает 1:5.
Для того чтобы природные камни можно было применять для кладки стен, они должны, как правило, иметь обработанные грани и канты. Это происходит в каменоломнях или на заводе природного камня. На строительной площадке часто обрабатывается только фасадная сторона камня. Для грубой обработка плоскостей камня применяют молоток каменотеса или кувалдочку. Для обработки фасадной стороны камня применяют широкое долото, насечку, скарпель, зубчатку (рис. 1). Пилами по камню распиливают большие куски камня по заданным размерам. С помощью фрезеровочных, строгальных, шлифовальных и полировальных машин позже обрабатывают плоскости камня, видимые на фасаде. Поверхности камней твердых пород часто остаются такими, как они получились при выемке камня из каменоломни, или же их обтесывают, обивают кувалдочками, пилят и фрезеруют, шлифуют и полируют. Поверхности камней мягких пород часто обтесывают, выскребывают, пилят и фрезеруют. Кладка из природного камня ведется вперевязку (рис. 2).
Рис. 1. Инструменты для обработки природного камня
Рис. 2. Природные камни в ручной перевязке
Важнейшими правилами перевязки являются:
- На фасадной стороне кладки никогда не должно сходиться больше трех швов.
- Стыковые швы могут проходить не более чем через два слоя. Они должны нахлестываться на 10—15 см.
- Ложок должен перевязываться не менее чем на высоту камня.
- Ложки должны своей большой плоскостью лежать в растворной постели.
- Тычок должен перевязываться не менее чем на 1,5 высоты камня и не менее чем на 30 см по глубине.
- Ложковые и тычковые слои могут чередоваться, или же могут чередоваться два ложковых и один тычковый слои.
- Пустоты, заполненные раствором, не должны получаться в толще стены. Случайные промежутки должны заполняться кусками камня.
- Следует стремиться к регулярной кладке из природного камня.
Виды кладки
Различают по виду и способу возведения, а также по способу обработки камня сухую кладку, кладку из неотесанных камней, слоистую кладку и облицовочную кладку.
Кладка стен из природного камня в зависимости от способа ее ведения классифицируется на четыре класса качества от N1 до N4 с установленными для каждого класса минимальными значениями прочности камня и основными показателями для отдельных групп растворов. Минимальная толщина несущей стены из природного камня — 24 см, минимальное сечение — 0,1 м2.
Сухая кладка и кладка из неотесанного камня
При сухой кладке слабообработанные камни укладываются друг на друга с перевязкой послойно без раствора с по возможности более тонкими швами. Остающиеся пустоты между большими камнями должны заполняться более мелкими камнями (рис. 3). Сухая кладка не должна применяться в стенах большого веса, например в подпорных стенках. Фасадная сторона сухой кладки не должна быть наклонена к вертикали более чем на 10%.
Рис. 3. Сухая кладка
При кладке из неотесанного камня (N1)приблизительно равномерные неотесанные камни укладываются на растворе с перевязкой. Ложковые и тычковые слои чередуются между собой (рис. 4). Получающиеся при этом неравномерные швы полностью заполняются кладочным раствором. Кладка должна выравниваться через каждые 1,5 м по высоте, это означает, что ложковый слой должен проходить на этом уровне по всей длине стены.
Рис. 4. Кладка из неотесанного камня
Для углов стен применяют плоские камни больших размеров, которые должны перевязываться попеременно со всех сторон.
Особой формой является циклопическая кладка (рис. 5) Слабо обработанные камни из каменоломен укладываются в стену на обильную растворную подушку, при этом появляется только небольшое количество ложковых швов. Вертикальные и косые швы обильно заполняются раствором.
Рис. 5. Циклопическая кладка
Слоистая кладка
При слоистой кладке различают молотковую, нерегулярную кладку и регулярную слоистую кладку, а также квадровую кладку. При молотковой и нерегулярной слоистой кладке высоты слоев внутри одного слоя могут меняться, однако через каждые 1,50 м по высоте кладку следует выравнивать ложковым слоем.
Для молотковой кладки (N2) применяют камни, имеющие по меньшей мере на 12 см в глубину обработанные постельные плоскости. Последние должны проходить примерно под прямым углом друг к другу. Размеры камней лежат примерно между 25х10х7 см и 80х40х40 см. Толщина швов от 1 до 1,5 см (рис. 6).
Рис. 6. Обколотая слоистая кладка
Для нерегулярной кладки (N3) применяются камни, которые имеют обработанные постельные плоскости не менее чем на 15 см в ширину и обработанные стыковые плоскости. Последние должны быть перпендикулярны друг к другу и к плоскости фасада. Швы проходят горизонтально и вертикально и имеют толщину не более 3 см. Высоты слоев должны лишь немного отличаться друг от друга (рис. 7).
Рис. 7. Нерегулярная слоистая кладка
Для регулярной слоистой кладки (N3)
Рис. 8. Регулярная слоистая кладка
Для квадровой кладки (N4) необходимо применять только идентичные по размерам камни, обработанные со всех сторон на всю глубину. Ложковые и тычковые слои чередуются. Высоты отдельных слоев могут быть различны, однако внутри одного слоя они должны быть одинаковы на всю длину стены (рис. 9).
Рис. 9. Квадровая кладка