Спецификация арматуры и вспомогательных металлов, используемых при возведении каменных стен, предусмотрена Международными строительными нормами и правилами (IBC 2009) и Строительными требованиями и спецификациями для каменных конструкций (ACI 530.1-11).
Различные виды арматуры и металлических аксессуаров рассматриваются в следующих разделах.
Размещение арматуры в каменной стене
Арматура и вспомогательные металлы, используемые в кладке стены
Армирование кладки, его виды и вспомогательные металлы для кладки конструкции
Армирование кладки и вспомогательные материалы включают в себя:
- Стальная арматура
- Соединители
- Герметики
- Оклады
- Покрытия
- Паро- и влагоизоляция
Стальная арматура для каменной кладки
Стальная арматура, используемая в каменной кладке, включает в себя арматурные стержни, арматуру для армирования швов и деформированную арматурную проволоку.
Стальные стержни используются для повышения прочности кладки как на растяжение, так и на сжатие.
Балки, перемычки и стены из каменной кладки являются примерами, в которых стальная арматура применяется для повышения прочности на растяжение, в то время как арматурные стержни используются в колоннах из каменной кладки для повышения прочности на сжатие. Горячекатаные деформированные стержни, которые имеют ребра на поверхности для повышения прочности связи, используются в каменной кладке.
Согласно ACI 530.1-11, максимальный размер стержня арматурной стали составляет №11. Ограничение на размер арматурных стержней зависит от принятой строительной практики и эксплуатационных характеристик кладки.
Утверждается, что использование и распределение стальных стержней небольшого размера в кладке обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики по сравнению с небольшим количеством арматуры большого размера, размещенной в кладке. Рисунок-3 демонстрирует установленные деформированные стальные арматурные стержни в кладке стены.
Использование деформированных стальных стержней в кладке стен
Стальные арматурные стержни обычно классифицируются в зависимости от минимального предела текучести стали, используемой для их изготовления. Стальные стержни с эпоксидным покрытием и цинковым покрытием разрешены для использования в кладочных конструкциях, и они могут применяться, если в соответствии с проектом предусмотрена защита арматуры от коррозии.
Как эпоксидное, так и цинковое покрытие защищает стальные стержни в суровых условиях и, следовательно, увеличивает срок службы конструкции.
Если стальные стержни покрыты эпоксидным покрытием, то необходимо увеличить длину их развития, которая должна быть в 1,5 раза больше длины развития непокрытых стержней. Напротив, стержни, покрытые цинковым покрытием, не нуждаются в увеличении длины развития, так как цинк обеспечивает те же свойства, что и непокрытые стержни.
Следует сказать, что доставка и установка прутков с покрытием требуют значительного внимания, чтобы избежать повреждений покрытия, иначе цель нанесения стального покрытия не будет достигнута. Таким образом, любые повреждения стального покрытия необходимо устранить до установки.
На Рисунке 4 и Рисунке 5 показаны стальные прутки с эпоксидным покрытием и цинковым покрытием соответственно.
Стальные стержни с эпоксидным покрытием для каменных конструкций
Стальные стержни с цинковым покрытием для кладочных конструкций
Полимерные стержни, армированные волокном, могут использоваться в кладочных конструкциях в качестве замены стержней с цинковым и эпоксидным покрытием в агрессивных средах.
На рисунке 6 представлены различные типы полимерных прутков, армированных волокном. Прутки FRP доступны в различных размерах и имеют значительный вес, что выгодно, поскольку существенно снижает затраты на доставку, обработку и установку.
Различные типы стеклопластиковых прутков для каменных конструкций
Что касается усиления стыков, то существует три типа усиления стыков: сварная проволочная сетка, деформированная арматурная проволока и усиление стыков лестничного или ферменного типа.
Усиление швов производится по разным причинам, например, для увеличения размера панели, увеличения расстояния между подвижными швами и контроля дифференциальных перемещений. Кроме того, оно улучшает горизонтальный изгиб и ограничивает трещины в кладке. Применение усиления швов показано на рисунке 7 и рисунке 8.
Применение усиления швов в строительстве каменных конструкций
Установка армирования швов в кладке стен
Соединители для строительства каменных конструкций
Существуют различные типы соединителей, которые используются для соединения или фиксации двух элементов или частей вместе. Например, стяжки могут соединять между собой две кладки стены Wythe, а регулируемые стяжки могут использоваться для устранения перепадов высот в швах кладки.
Виды регулируемых штыревых стяжек, используемых в каменной кладке
Типы шпоночных стяжек, используемых в кладке
Типы соединительных элементов, используемых в кладке
Герметики в каменной кладке стен
Герметики используются для заполнения и герметизации пространств или швов, которые специально создаются в кладке стен для определенных целей. Существует три основных вида швов в кладке: строительные швы, деформационные швы и контрольные швы.
Герметики обычно производятся из искусственных полимеров, таких как латекс, силикон, неопрен и бутилкаучук. Эластичное свойство герметика, включая сжимаемость, равно отношению минимальной толщины к первоначальной толщине.
Исходя из предполагаемого срока службы герметиков, пришедшие в негодность герметики необходимо заменять новыми. Утверждается, что обычный срок службы большинства герметиков, которые наносятся на наружную поверхность или стены, составляет около семи лет.
Основным фактором ухудшения состояния герметика является воздействие на него озона и ультрафиолетового излучения. Это происходит потому, что полимеры, используемые для производства герметиков, повреждаются в таких условиях.
На рисунке 12 показано применение герметиков в шве кладки стены, а на рисунке 13 – герметики до и после расширения кладки стены.
Применение герметика в швах кладки стен
Применение герметика в деформационных швах кладки стены
Оклады для строительства каменных стен
Оклад – это сменный и адаптивный водонепроницаемый материал, который может быть изготовлен из меди, нержавеющей стали, пластика, алюминия с полимерным покрытием и прорезиненного асфальта.
Срок службы металлического оклада значительно дольше, чем пластикового, который подвержен разрывам. Прорезиненный асфальтовый оклад, который прилипает к каменной кладке, легко устанавливается и демонстрирует разумную долговечность.
Оклады устанавливаются в различных местах каменной кладки стен, например, во всех прерывистых дренажных полостях, внизу каждого уровня этажа, под подоконниками окон и дверей, а также над перемычками окон и дверей.
Она применяется для отвода воды, проникающей через наружную стену кладки. Отверстия для отвода воды располагаются на расстоянии около 61 см над уровнем оклада.
На рис. 14 показана установка оклада и расположенного над ним отверстия для отвода воды в каменной стене.
Установка оклада в каменной стене
Покрытия для каменных конструкций
Покрытие каменной кладки включает в себя нанесение красок и водоотталкивающих покрытий. Сравнительно, эффект от водоотталкивающей добавки лучше, чем от водоотталкивающих покрытий.
Последние не могут заполнить значительно широкие трещины, но задерживают воду, что приводит к повреждению покрытия в результате замерзания и оттаивания.
Паро- и влагоизоляция для каменных конструкций
Пароизоляция – это водонепроницаемая мембрана, применяемая для предотвращения проникновения пара или воды в каменную кладку и, следовательно, для предотвращения межпотолочной конденсации в воздушном пространстве дренажной стены.
Пароизоляционная мембрана используется для наружной поверхности внутренней стены Wythe в теплых условиях, тогда как для внутренней поверхности наружной стены Wythe она применяется в холодных условиях. Это связано с тем, что теплый воздух вокруг здания может проходить через наружную стену Wythe и конденсироваться во внутренней стене Wythe, а в холодных условиях теплый воздух внутри здания будет проходить через внутреннюю стену Wythe и конденсироваться в полости.
Практически пароизоляция наносится на наружную поверхность внутреннего Wythe.
Влагоизоляция препятствует проникновению воды в кладку стены, но не препятствует проникновению пара и, следовательно, допускает конденсацию влаги в воздушном пространстве дренажной стены.
Читать далее:
Допуски и качество работ для армированной кладки согласно ACI
Свойства материалов для строительства стен из железобетонной кладки
Проектирование неармированных каменных конструкций в соответствии с ACI 530.1-11
Горизонтальные связки в кирпичных зданиях – типы, расположение, проектирование и применение
Типы связей в строительстве стен из кирпичной кладки и их применение
- Что такое арматура? Типы и марки стальной арматуры.
- Как выбрать лучший герметик для бетона? [PDF].
- Эпоксидные полы: Виды, процесс укладки и преимущества.
- Герметизирующие составы для бетона – особенности и виды [PDF].
- 10 распространенных дефектов кровли и как их предотвратить.
- Как бороться с коррозией стальной арматуры в бетоне?.
- Виды герметиков, используемых для заделки швов в зданиях – свойства, применение, работа.