KAMENNÉ ZDIVO | Encyklopedie Krugosvet

Řešení, aplikováno pro zdění v naší konstrukci jsou velmi rozmanité. Liší se druhem pojiv a plniv a pevností, která závisí na množství pojiva a jeho aktivitě.

Hlavními typy pojiv pro malty byly v minulosti portlandský cement a vápno. Existují cementové malty (s použitím cementu samotného nebo s malým přídavkem 10-30% vápna), komplexní malty (s použitím cementu a vápna) a vápenné malty.

Kromě portlandského cementu se v současnosti pro malty ke zdění používají různé druhy dalších cementů: pucolánový, struskoportlandský cement, vápenostruskový, vápennopucolánový atd.

Velkou skupinou nových řešení jsou čtyřsložkové roztoky s hydraulickými přísadami, navržené prof. V. P. Nekrasov. Zavedení těchto řešení je zaměřeno na úsporu cementu a vápna použitím levných místních přísad.

Dalším typem jsou také roztoky získané z granulované vysokopecní strusky metodou „probuzení“, tedy mletím strusky na žlabech s přídavkem 3-5% vápna.

Podle typu plniva se rozlišují:

• těžké roztoky – na říčním nebo horském písku a těžké strusce o objemové hmotnosti γ>1 400 kg/m3;
• lehké roztoky γ≤1 400 kg/m3 na písku z lehkých kotlů a granulovaných strusek a z lehkých přírodních kamenů: pemza, tuf, lastura atd.

Pevnost roztoků je charakterizována stupni (R2), udávajícími dočasnou pevnost v tlaku v kg/cm2 k 30. dnu tvrdnutí kostky o rozměrech 7x7x7 cm, vyrobené z roztoku plastické konzistence bez zhutnění. Výsledky testu jsou silně ovlivněny podmínkami výroby a vytvrzování kostek, které jsou proto přísně regulovány ve speciálních pokynech.

Pokud je zdivo zatíženo dříve než za měsíc, měla by značka cihelné malty v projektu udávat pevnost malty ve věku odpovídajícím době zatížení. To je důležité například pro vysokorychlostní výstavbu.

Při použití cementů s pomalou dobou tuhnutí, například pucolánových nebo s hydraulickými přísadami, je jakost malty akceptována ve stáří 2 měsíců za předpokladu, že struktura bude vystavena hlavnímu zatížení nejdříve po tomto stáří.

Krychlová pevnost roztoku je podmíněnou charakteristikou pevnosti roztoku. V žádném případě ji nelze ztotožnit se skutečnou pevností malty ve spárách; přesto krychelná pevnost umožňuje správně vyhodnotit vliv různých malt na pevnost zdiva a určit dočasnou odolnost zdiva z dané cihly a malty s dostatečnou přesností pro praxi.

Pro zdění je stanoveno následujících 6 druhů malty: 80, 50, 30, 15, 8 a 4. Pro přiřazení malty k určité třídě jsou stanoveny meze pevnosti, které musí splňovat průměrná pevnost tří zkoušených kostky. Tyto limity jsou uvedeny v tabulce na obr. 1.

Rýže. 1. Meze pevnosti testovaných roztoků

Pevnost malty pro zdění závisí na řadě faktorů: složení malty, aktivita pojiva, granulometrické složení písku, poměr voda-pojivo atd. Z toho vyplývá, že limity určitého složení (proporce) malty zatím neurčují její značku. Když je předepsáno přibližné složení roztoku určité značky, mají na mysli nějaké průměrné podmínky. V tabulce na Obr. Tabulka 2 uvádí přibližné složení roztoků normální pracovní konzistence pro zdivo s aktivitou cementu 200-250 kg/cm2 a s průměrnou velikostí písku (modul jemnosti 1,7-2,4). Pro jemný písek, abyste získali hodnoty uvedené na obr. 2 jakosti, je třeba zvýšit dávkování cementu.

Naznačeno na Obr. 2 Přidání malého množství vápna (0,1-0,3) do cementových malt zvyšuje tažnost malty během procesu zdění a pevnost zdiva. U podzemního zdiva a zimního zdění metodou zmrazování by se přídavek vápna do cementových malt měl snížit na polovinu, jak je uvedeno v tabulce. U zdiva pod úrovní spodní vody se vápno do cementových malt nepřidává.

Z důvodu úspory cementu se při výběru malty určité značky stanovené v projektu dává přednost nadzemnímu zdění před maltami s vyšším obsahem vápna. Pro podzemní části se doporučuje používat roztoky obsahující vápno ne více než objem cementu (1:1).

V příštích letech se do stavebnictví dostane velké množství různých nízkoaktivních cementů: strusko-portlandský cement, vápenostruskový, vápenno-pucolánový atd. Všechny tyto cementy jsou zcela vhodné pro malty střední a nízké pevnosti a měly by uvolňovat velké množství vysoce aktivního portlandského cementu, který se nyní používá převážně ve zdivu.

Rýže. 2. Složení a značky malt pro zdění

Výzkum, který v posledních letech provedl Prof. N.A. Popov, ukázal možnost nahradit vápno jílem nebo tripolem v cementovo-vápenných maltách, což může vést k větším úsporám vápna. Cementovo-hliněné a cemento-trombové malty nejsou z hlediska pevnosti, mrazuvzdornosti a dalších vlastností horší než cemento-vápenné malty pro zdění. Ekonomický efekt takové náhrady je velmi velký. Hlínu a tripoli lze použít jak ve formě jemně mletého prášku, tak ve formě tekutého těsta o objemové hmotnosti 1400-1500 kg/m3. Přísada nesmí obsahovat více než 1,5 % organických nečistot, více než 1 % síranových solí nebo více než XNUMX % stop pyritu. Před použitím hlíny je nutné vyzkoušet testovací kostky roztoku. Pro správnou kvalitu cemento-jílových a cementových trojitých malt má velký význam důkladné promíchání roztoku, které by mělo být provedeno ve dvou krocích. Nejprve je třeba smíchat cement s připravenou přísadou a poté výslednou hmotu smíchat s pískem.

Jak připravit maltu pro zdění

Cihlová malta je hlavním spojovacím materiálem, který drží cihly, kameny a stěnové bloky pohromadě v jediné struktuře, a stěrka (nebo stěrka) je hlavním nástrojem pro práci s ní. Jakmile se naučíte připravovat a pokládat maltu, můžete opravovat stěny a chodníky nebo přemýšlet o větších projektech, jako je stavba cihlové zdi nebo instalace chodníku z betonových desek.

Pojďme se na to podívat jak připravit maltu pro zdění. Pro většinu úloh můžete roztok připravit pomocí jednoho ze dvou jednoduchých receptů uvedených dále obr. 3. Oba receptury jsou uvedeny pro různé pevnosti malty – normální a vysokou. Malta normální pevnosti se používá pro většinu prací, zatímco malta s vysokou pevností se doporučuje pro výrobu prahů a vnějších parapetů, pro pokládku horní řady stěn, pro dláždění cest a pro pokládku stěn z těžkého kamene nebo betonových bloků. Poměry složek jsou uvedeny v objemových dílech a nezávisí na objemu vsázky. Výtěžnost hotového řešení je uvedena pro hrubý odhad potřebného množství materiálů, které je potřeba nakoupit. Při přípravě malty pro pokládku cihel nezapomeňte, že pro pokládku 25-30 cihel potřebujete asi 0,01 kubických metrů. metr malty (asi 2 kg cementu na maltu běžné pevnosti). To je množství cihel, které můžete zpočátku položit, než se malta stane nepoužitelnou. V budoucnu bude možné zvýšit rychlost míchání a připravit řešení pro pokládku přibližně 60 cihel.

Rýže. 3. Jednoduché složení malty pro pokládku cihel s vlastními rukama

Vápennocementová malta normální pevnosti se často nazývá směs 1:1:6, protože obsahuje cement, hašené vápno a písek ve specifikovaných poměrech. Toto řešení je vhodné pro většinu prací v různých povětrnostních podmínkách. Plastifikovaný roztok se od výše popsaného liší tím, že místo vápna se do písku před mícháním přidává změkčovadlo (jaké množství přesně přidat je uvedeno v návodu ke konkrétnímu změkčovadlu). Plastifikátor zvyšuje mrazuvzdornost roztoku, takže toto řešení by mělo být použito, pokud bude konstrukce vystavena silným mrazům.

K dostání jsou i hotové směsi různých značek, do kterých stačí přidat vodu. Hotové směsi jsou obvykle dražší než náklady na jednotlivé komponenty, ale pokud potřebujete pouze malé množství roztoku, na ceně příliš nezáleží.

Lze použít jakýkoli písek, pokud je suchý, vypraný a neobsahuje organické nečistoty a soli. Nikdy nepoužívejte písek z mořského pobřeží, protože obsahuje soli, které oslabují cihlovou maltu, mění její barvu a brání normálnímu vysychání.

Množství vody pro přípravu roztoku závisí na vlhkosti a teplotě vzduchu, vlhkosti písku a nelze jej přesně vypočítat. Vodu přidávejte pomalu po malých dávkách a další dávku přidávejte až po úplném promíchání předchozí. Přidejte pouze tolik vody, kolik je potřeba k dosažení normální pracovní konzistence. Pokud je roztok příliš tekutý, vyteče ze švů, pokud je příliš suchý, neposkytuje silnou přilnavost.

Při práci s roztokem častěji míchejte. Pokud vyschne odpařováním vody, čas od času přidejte vodu, aby se vrátila do pracovní konzistence. Jakýkoli roztok, který před použitím ztuhne, je třeba zlikvidovat. Po zavadnutí malty, ale ještě předtím, než začne tvrdnout, obvykle do jedné až dvou hodin, rozšijte švy řezáním nebo spojováním. Zdění je dovoleno provádět při teplotách nad 4°C.

Připravte zdící maltu pomocí rukavic s koženou podšívkou, abyste si chránili ruce před dráždivými účinky cementu; Pokládku provádějte také pomocí palčáků. Je však pohodlnější dělat švy bez palčáků.

Pro dosažení dekorativního efektu lze roztok obarvit pigmenty. Než začnete pracovat s barevným roztokem, vytvořte několik zkušebních šarží s různým obsahem barviva v každé z nich. Počkejte pár dní a teprve poté zvolte finální barvu, protože roztok zasycháním zesvětlí. Při přípravě roztoku postupujte podle pokynů a zapište si množství složek, abyste mohli vybranou barvu opakovat v dalších dávkách.

Pro získání stejné barvy při práci s barevnou maltou proveďte pokládku běžnou maltou, poté začistěte švy do hloubky 10-12 mm a po dokončení zdiva stěn je vyplňte barevnou maltou a vyšívejte.

Etapy přípravy malty pro zdění

• Do trakaře nasypte potřebné množství písku, přidejte vápno nebo změkčovadlo.
• Lopatkou vytvořte malou prohlubeň, přidejte do ní cement a promíchejte do hladka.
• Znovu udělejte důlek, přidejte vodu a míchejte, dokud nezmizí všechny hrudky.
• Na kilogram cementu potřebujete přibližně půl litru vody.
• Postupně přidávejte vodu, dokud roztok nezíská konzistenci teplého másla.
• Chcete-li zkontrolovat viskozitu, vytvořte v roztoku zakřivenou drážku (obr. 4). Pokud se jeho okraje nerozmazávají a roztok volně klouže z lopaty, pak je připraven. Pokud se brázda rozteče, roztok je příliš mokrý – přidejte trochu suchých materiálů.
• Pokud cihlová malta neklouže z lopaty, je příliš suchá – přidávejte vodu po troškách.

ZDIVO, pokládka konstrukcí z přírodního nebo umělého kamene.

ZDIVO Z PŘÍRODNÍHO KAMENE

Také na téma:
STAVEBNÍ A STAVEBNÍ MATERIÁLY

Díky krásnému střídání řad zdiva a také přirozené barvě přírodních kamenů dává zdivo z takových kamenů architektovi více estetických příležitostí než jiné stavební materiály. Jelikož však vyžaduje převážně manuální práci a vysoce kvalifikované pracovníky, což je spojeno se zvýšenými časovými a finančními náklady, jeho role ve stavebnictví se zmenšila a přírodní kámen je nahrazován jinými materiály, které jsou vhodnější pro mechanizaci stavebních prací. Zdicí malta, která se používá k upevnění zdiva a rovnoměrnému rozložení zatížení, je směs cementu s pískem a malým množstvím hašeného vápna, smíchaná s vodou do pastovité konzistence. Písek by měl být hrubozrnný a dobře vybraný z hlediska granulometrického složení.

Vlastnosti stavebního kamene.

Mnoho přírodních kamenných materiálů jsou sedimentární horniny, jejichž přirozené vrstvení usnadňuje výrobu umělého kamene. Žula a další sopečné horniny lze použít k dekorativním účelům. Nejdůležitějšími vlastnostmi stavebního kamene jsou trvanlivost, snadná dostupnost, zpracovatelnost, pevnost, homogenita, barva a textura. Požadavky na stavební kámen závisí na povaze konstrukce.

Vytrvalost.

Trvanlivost (a tedy i dlouhověkost) stavebního kamene závisí především na jeho pórovitosti, protože mrznutí vody v dutinách vede k tvorbě odštěpků a trhlin v kameni. Nasákavost kamene, která charakterizuje jeho pórovitost, je přibližně 0,2 % (hmotnostních) u žuly až po 0,5 % u mramoru a břidlice, 2 % u pískovce a 4 % u vápence. K destrukci může dojít také v důsledku krystalizace absorbovaných solí, což má stejný účinek jako mrznutí vody. Praskání může být způsobeno roztahováním a smršťováním spojeným se změnami teploty. Koeficient tepelné roztažnosti kamene je asi 0,00001/°C.

Dostupnost.

Dostupnost kamene závisí především na vzdálenosti lomu a podmínkách dopravy na staveniště. Čerstvě vytěžený kámen obsahuje „lomovou vlhkost“, která usnadňuje jeho zpracování.

Pevnost

Pevnost zdiva závisí na kameni, maltě, typu konstrukce a kvalitě práce. Pevnost v tlaku (MPa): pískovec 15–150, vápenec 20–200, mramor 70–150, žula 70–300. Hustota (kg/m3): pískovec do 2600, vápenec do 2700, mramor 2500–2800, žula a další vulkanické horniny 2600–2700.

Jednotnost a barva.

Homogenita kamene je nezbytná, aby struktura nepůsobila rozmanitě. Barva sedimentárních hornin závisí na rozpuštěných minerálních solích. U některých materiálů se v důsledku těchto minerálních solí mohou vlivem povětrnostních podmínek objevit skvrny od zabarvení.

Zpracování kamene.

Stavební materiály z přírodního kamene se používají ve formě: a) řezaného kamene s opracovaným povrchem a b) štěrkového kamene. Zdivo z řezaného kamene, obvykle vyrobeného řezáním, se provádí se spárami (vyplněnými maltou) o šířce maximálně 15 mm. Zdivo z takového kamene se obvykle provádí v řadách, ale může být i štěrkové. Zdivo z kamenných bloků se provádí se spárami o šířce od 15 do 25 mm. Štěrkový kámen se vyskytuje ve třech typech: trhaný (neopracovaný), ložný (deskový) a dlažební (zaoblený). Zdivo z takového kamene se provádí s tlustými spárami a může být štěrkové nebo řadové. „Suché zdivo“ se provádí bez malty, ale používá se zřídka.

Výroba zdiva.

Při provádění kamenických prací se doporučuje přísně dodržovat následující pravidla:

1) Největší kameny by měly být umístěny ve spodních řadách.

2) Vrstvené kameny by měly být umístěny na jejich přirozených „lůžkách“.

3) Pro svázání zdi je nutné, aby spáry horní řady překrývaly spáry spodní řady a aby byl k dispozici správný počet „hlavních“ kamenů, tj. kamenů, které svou čelní plochou vyčnívají na povrch zdi.

4) Porézní kameny je nutné před pokládkou navlhčit, aby se zabránilo absorpci vody z malty.

5) Mezery mezi vnitřními konci kamenů musí být vyplněny drceným kamenem a maltou.

6) Pokud je nutné položený kámen přemístit, měl by být po očištění odstraněn a znovu položen.

7) Pokládka by se neměla provádět při teplotách pod 0 °C.

8) Obklad z tesaného kamene by měl být položen v jedné rovině se zdí nebo upevněn ke zdi tak, aby kompenzoval rozdíly v tepelné roztažnosti a smršťování.

9) Protože sedimentární horniny jsou nejpevnější ve směru kolmém k rovině podloží, měly by být uloženy tak, aby tato rovina byla vodorovná.

ZDIVO Z UMĚLÝCH KAMEŇŮ

Standardní rozměry americké cihly jsou 206x102x62,5 mm (jsou povoleny i nestandardní rozměry). Anglické cihly jsou o něco větší: 225x110x75 mm. Podle ruské normy jsou rozměry cihly 250x120x65 mm a průměrná hmotnost je 3,6 kg. Pevnost v tlaku se pohybuje od 15 do 150 MPa. Šířka spáry by měla být u běžných cihel v rozmezí 6–12 mm a u lisovaných cihel menší. Cihly by se měly pokládat na plné lože malty a svislé spáry by měly být vyplněny bez dutin. V závislosti na zamýšlené povrchové úpravě architekta může být přední plocha spáry zpracována do duté spáry (pod omítku), podříznuta (v jedné rovině se zdí) nebo spárována, čímž se povrchu spáry dodá tvar válečku, zaoblení atd. U amerického systému lepení (podle víceřadého systému) se po první řadě lemovacích cihel řadí 4–7 řad nosných cihel (s odsazenými svislými spárami), u anglického systému se řady nosných cihel střídají s řadami nosných cihel a u vlámského systému se v každé řadě nosné cihly střídají s nosnými cihlami. U nosných spojů je povrch stěny tvořen pouze nosnými (podélnými úzkými) hranami cihel a svislé spáry řady připadají na střed cihel v sousedních řadách. Pevnost zdiva v tlaku je 7–25 MPa, pevnost v tahu – 0,18–0,7 MPa. Maximální a minimální napětí v cihlovém sloupu při excentrickém zatížení se vypočítá podle vzorce S = P/A (1 + 6 e/d) kde P – zatížení, A – průřezová plocha, e – excentricita zatížení a d – příčný rozměr ve směru excentricity. Pokud je výška cihlového sloupu přibližně 10 (nebo více)krát větší než jeho nejmenší příčný rozměr, měl by být považován za sloup a maximální přípustné napětí by mělo být sníženo, aby byla zajištěna bezpečnostní rezerva v případě excentrického zatížení. V tomto případě se použije vzorec S/(1 + 0,002 R 2), kde S – přípustné měrné napětí v krychli zdiva a R – poměr výšky sloupu k jeho nejmenšímu příčnému rozměru.

Výkvět, tj. výskyt bělavých skvrn na cihlových zdech, je způsoben usazováním solí na povrchu při odpařování vlhkosti z malty a cihel. Ačkoli je výkvět nevzhledný, je neškodný a lze jej odstranit slabým roztokem kyseliny chlorovodíkové.

Betonové kameny se obvykle vyrábějí ze směsi 1 dílu cementu a 4 dílů kameniva. Až 27 % objemu takových kamenů tvoří dutiny, takže hustota může být pouze 1000-1200 kg/m3. Standardní rozměry betonových kamenů jsou 200x200x400 mm, pevnost v tlaku je asi 7 MPa (počítáno na hrubou plochu průřezu). Keramické duté kameny se vyrábějí v různých velikostech, jejich pevnost v tlaku je 15-30 MPa (počítáno na čistou plochu průřezu).

BETONOVÉ PRÁCE

Beton je umělý kamenný materiál sestávající z úlomků přírodního kamene (hrubé kamenivo) a písku (jemné kamenivo), pojených cementem, který se aktivuje vodou a poté “tuhne”, tj. na vzduchu (vzdušný cement) nebo ve vodě (hydraulický cement) se mění do horninovitého stavu. Cement smíchaný s vodou se mění na plastickou hmotu – pojivo cementové pasty, která obaluje částice kameniva a vyplňuje mezery mezi nimi. Tuhnutí cementu je způsobeno hydratací a krystalizací určitých sloučenin, jako jsou silikáty a hlinitan vápenatý.

Při přípravě betonových směsí se používají poměry cementu, písku a kameniva, vyjádřené jako poměr objemových dílů, řekněme 1:2:4. Častěji se však uvádí poměr, který ukazuje, kolik objemových dílů celého plniva připadá na jeden objemový díl cementu, například 1:6, a předpokládá se, že plnivo bude frakcionováno pro nejhustší betonovou směs. Vody by se mělo odebírat jen tolik, kolik je nezbytné k získání plastického těsta, protože přebytečná voda snižuje kvalitu betonu. Množství vody se pohybuje od 1:3 pro nejhustší („tuhé“) směsi do 1:12 pro velmi tekuté. Nejčastěji se používají „plastické“ směsi s obsahem vody 1:6 až 1:9 objemových. Technické podmínky mohou specifikovat pevnost betonu v tlaku a poté se složení betonové směsi vypočítá podle požadované pevnosti. Pevnost betonu je: tlak 7-25 MPa, tah 0,7-1,5 MPa a smyk 7-10 MPa. V případech, kdy betonové konstrukční prvky musí odolávat značnému tahovému nebo ohybovému zatížení, se beton vyztužuje.

TYPICKÉ KAMENNÉ STAVBY

Zdivo se používá při stavbě konstrukcí, u kterých jsou dodatečné náklady opodstatněné, a při stavbě konstrukcí, které jsou během běžného používání pravidelně vystaveny vlhkosti a vzduchu, jako jsou přehrady, mořské zdi, opěrné zdi, mostní opěry, pilíře a komíny. V oblastech s teplým a suchým podnebím, jako je Egypt a Řecko, stojí zděné konstrukce po staletí, ale v zemích s vlhkým a chladným podnebím podléhají rychlému zhoršení v důsledku zamrznutí vody. Zdivo má velmi vysokou pevnost v tlaku, ale nízkou pevnost v tahu, smyku a krutu. Proto jsou zděné konstrukce s klenutými a skořepinovými podlahami, jako jsou kostely a auditoria, zranitelné vůči hurikánům a zemětřesením, pokud nejsou stěny vyztuženy. Protipožární stěny postavené přes velké budovy k oddělení sousedních prostor zabraňují šíření ohně a budovy postavené výhradně ze zdiva jsou ohnivzdorné.
См. также POSTAVBY; PŘEHRADY; KONSTRUKČNÍ A STAVEBNÍ MATERIÁLY.