Виды каменных материалов и растворов. 
Технология кладки

Возведение конструкций из мелких камней называется каменной кладкой. Каменные конструкции выполняются из природных или искусственных камней. Природные каменные материалы используются из твердых пород камня (гранит, мрамор), мягких пород (туф, ракушечник), а также из бутового камня (известняка, песчаника), булыжного камня.

Наиболее широкое применение из искусственных каменных материалов получили: кирпич глиняный полнотелый, пористый, пустотелый, лицевой и силикатный; пустотелые и поризованные керамические камни и мелкие бетонные и керамические блоки.

В зависимости от вида применяемого камня различают следующие кладки: кирпичную сплошную и облегченную, мелкоблочную из керамических и бетонных камней, тесовую (из природных камней, придающим правильную форму), бутовую — из природных камней неправильной формы, бутобетонную из бетонной смеси и втапливаемых в нее камней.

Масса камня, удобного для кладки и применяемого в строительстве составляет 4…5 кг.

Для повышения прочности кладки и придания ей монолитности камни скрепляют между собой раствором, способствующим распределению усилий между камнями и предохраняющим кладку от продувания и проникновения влаги. Зазоры между смежными камнями, заполненные раствором, называются швами, а грани камней — постелью, ложком и тычком (рисунок 1). Установлена средняя толщина горизонтальных швов 12 мм, вертикальных 10 мм.

Ряд кладки, выложенный наружу ложками, является ложковым, а тычками — тычковый. Наружный и внутренний ряды называются соответственно наружной и внутренней верстами, а заполнение между ними — забуткой.

Для кладки используют целые кирпичи, трехчетвертки, половинки и четвертки («собачки»).

Разрезка представляет собой способ расположения камней в кладке. Действующим на кладку силам сопротивляется главным образом сам камень, так как раствор в кладке менее прочен, чем связанные им камни. Камни хорошо сопротивляются только сжимающим усилиям. Чтобы использовать что свойство, необходимо камни в кладке располагать и соответствии с правилами разрезки.

Первое правило разрезки. Передача вертикальной нагрузки в кладке oт одного камня другому должна происходить не в отдельных точках, а по всей поверхности (постели) соприкасающихся слоев кладки, которые должны быть горизонтальны и одновременно перпендикулярны силам, действующим на кладку.

Кладка стен и столбов обычно воспринимает вертикальную нагрузку. В этом случае она разрезается горизонтальными плоскостями. Швы в этом случае заполнены раствором. Отступление от этого правила допускается при условии, что сдвигающие усилия, возникающие в результате действия наклонных к постели сил, полностью гасятся силой трения камней. Это имеет место при наклоне постели к горизонту около 15° (рисунок 2, а). В арках и сводах, где направление усилия изменяется по касательной к кривой давления, плоскости первой системы разрезки кладки располагают с соблюдением этого условия.

Второе правило разрезки. Камни или кирпичи в кладке должны быть расположены таким образом, чтобы исключалась возможность сдвига или скола под влиянием действующих на кладку сил. При этом боковые грани соприкасающихся камней должны быть перпендикулярны постели и наружной поверхности кладки (рисунок 2, б).

Эти же положения справедливы и для вертикальных плоскостей, перпендикулярных плоскостям второй системы разрезки и параллельных плоскости третьей системы перевязки.

Приведенные три системы разрезки кладки определяют форму камней в кладке в виде прямоугольных параллелепипедов.

По плоскостям первой системы разрезки швы называют горизонтальными, по плоскостям второй системы — вертикальными поперечными и по плоскостям третьей системы — вертикальными продольными.

Третье правило разрезки. Плоскости вертикальной разрезки каждого ряда кладки должны быть сдвинуты относительно плоскостей смежных с ним рядов, т. е. под каждым вертикальным швом данного ряда кладки нужно располагать не швы, а камни (рисунок 2, в). Такая перевязка швов устраняет опасность расслоения кладки па отдельные столбики, что может привести к разрушению кладки под давлением.

Использование в кладках прочных растворов на цементном вяжущем позволяет несколько отступить от этого правила. В настоящее время допускается не перевязывать вертикальные продольные швы в пяти смежных рядах или вертикальные поперечные швы в трех смежных рядах кладки.

Строительные растворы, применяемые для каменной кладки, подразделяются по виду вяжущих, по роду заполнителей и маркам растворов. По виду вяжущих растворы бывают: простые — цементные, известковые и сложные цементно-известковые, цементно-глиняные. По роду заполнителей растворы делят на тяжелые (холодные) с плотностью более 1500 кг/м³, приготовленные на плотных заполнителях (природном песке), и легкие с плотностью менее 1500 кг/м³, приготовленные на легких заполнителях (шлаковом, пемзовом песке и др.). Марки растворов по прочности на сжатие (кг/см²) принимаются: для обычных условий — 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200; в зимних условиях применяют растворы следующих марок по морозостойкости: 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 и 300.

В зависимости от степени заполнения швов раствором различают кладки впустошовку и под расшивку (рисунок 3). Первый вид применяют, если в последующем необходимо оштукатурить поверхность, для чего швы на глубину 10…15 мм не заполняют раствором, что обеспечивает качественное сцепление наносимой штукатурки с каменной кладкой. При втором виде кладки швы заполняют раствором полностью, придавая им различную форму.