Рекомендуем вам также следующие ресурсы по темам, связаным с домами - строительство, недвижимость, дизайн интерьера :




 Новостройки и новые жилищные комплексы, обзоры

 



Архитектурное бюро Глушкова

СТЕНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ (каменные и органические)

 
СТЕНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ (каменные и органические) — применяются для возведения наружных и внутренних стен зданий и сооружений.Каменные стеновые материалы подразделяются на штучные и крупноразмерные, которые являются одним из видов индустриальных конструкций. Штучные стеновые материалы состоят из трех основных групп: керамических (обжиговых), безобжиговых и природных. Керамические стеновые материалы являются преобладающими. К ним относятся: кирпич глиняный обыкновенный, кирпич глиняный пустотелый, камни керамические пустотелые, а также кирпич строительный легкий.
 
Основным сырьем для изготовления керамических стеновых материалов являются легкоплавкие глины и суглинки, иногда применяются также бело-жгущиеся (имеющие светлый цвет после обжига) тугоплавкие и огнеупорные глины. Для производства легкого кирпича используются трепелы и диатомиты или их смесь с глинами. Процесс производства керамических стеновых материалов включает формование, сушку и обжиг изделий. В зависимости от метода формования различают пластический и полусухой способы производства. Первый основан на свойстве глины, образовывать при смачивании водой пластичное тесто, способное принимать под воздействием внешней нагрузки заданную форму и сохранять ее после высушивания. Изделия из пластичных глин во время сушки, как правило, растрескиваются.
 
Для уменьшения усушки и трещин в глину вводят отощающие добавки, такие как: опилки, песок, молотый кирпичный бой (шамот), шлак, золу и т. д. Количество добавок зависит от степени пластичности глины и составляет по объему 10—30%. Для повышения прочности, (трещиностойкости и морозостойкости изделий, а также уменьшения объемного веса) в шихту вводят в молотом виде часть топлива, необходимого для обжига (до 80%), и специальные выгорающие добавки. Опилки, шлаки, золы и другие топливо содержащие материалы являются одновременно отощающими и выгорающими добавками. Чтобы получить хорошие по качеству изделия, массу необходимо тщательно смешать и промять, очистить от крупных посторонних включений. Упрощение обработки приводит к снижению качества изделий.Формование изделий осуществляется на ленточных шнековых прессах, работающих по принципу экструзии (выдавливание).
 
Для получения пустотелых изделий глина в прессе вакуумируется (обезвоздушивается). Пустоты нужного профиля и размеров получаются путем установки в мундштуке пресса соответствующих кернов. Выходящий из пресса брус разрезается на отдельные кирпичи или камни, которые подвергаются искусственной или естественной сушке. Наиболее распространена искусственная сушка, обеспечивающая непрерывное круглогодичное производство. Она осуществляется в туннельных (непрерывно действующих) и камерных (с периодическим циклом) сушилках. В качестве сушильного агента используются нагретый воздух или дымовые газы. Естественная сушка происходит в сушильных сараях только в летнее время. Несмотря на то, что при искусственной сушке расходуется дополнительное количество топлива, заводы круглогодичного действия более экономичны.Обжиг изделий производится в туннельных и кольцевых печах. Применение туннельных печей обеспечивает наибольшую механизацию работ и создает лучшие условия труда.
 
При полусухом способе производства кирпича глина высушивается и размалывается в порошок. Прессование сырца осуществляется под давлением 80—150 кг/см2 на ротационных или рычажных прессах. Дальнейший процесс аналогичен производству кирпича по пластическому способу. Для изготовления изделий из тугоплавких и огнеупорных глин применяется пластический способ формования с предварительной сухой подготовкой массы: глина высушивается, размалывается, смешивается с добавками и после затворения водой обрабатывается по пластической схеме.Кирпич всех видов должен иметь размеры (мм): длина 250, ширина 120, толщина 65 или 88 (модульный). Вес модульного кирпича не должен превышать 4 кг. Размер камней керамических пустотелых (мм): 250X120X138.
 
СНиП предусматривает изготовление камней и других размеров по особым техническим условиям.Важнейшими техническими показателями стеновых материалов (в том числе керамических) являются прочность, объемный вес, морозостойкость и водопоглощение. Дополнительно определяются также коэффициент размягчения, коэффициент теплопроводности, гигроскопичность и т. д.По прочности керамические стеновые материалы разделяются на марки: 50, 75, 100, 125, 150 и 200, что соответствует среднему значению предела прочности при сжатии в кг/см2. Для всех видов кирпича каждой марке должен соответствовать также определенный предел прочности при изгибе. Для обыкновенного кирпича марки 75, он должен быть не менее 18 кг/см2, для марки 200 — не менее 34 кг/см2. Кирпич полусухого прессования и пустотелый кирпич всех видов могут иметь предел прочности при изгибе на 25—30% меньший, чем обыкновенный кирпич.
 
Объемный вес изделий обусловливает теплозащитные свойства стен. В СНиП I-B. 9-62 керамические стеновые материалы разделяются по этому показателю на классы А, Б, В и Г, которым соответствует объемный вес 700—1000, 1000—1300, 1300—1450 и более 1450 кг/м3. Изделия классов А, Б и В называют эффективными, поскольку их применение позволяет уменьшать толщину стен по сравнению с обыкновенным кирпичом на 25—40%. Уменьшение объемного веса достигается созданием в изделиях перпендикулярно их постелям пустот и увеличением пористости черепка за счет введения в глину выгорающих добавок.
 
Количество, форма, расположение и размеры пустот могут изменяться при условии сохранения максимального диаметра (ширины) пустот и объемного веса изделий. В пустотелом кирпиче пластического прессования сквозные пустоты должны иметь диаметр не более 16 мм. Ширина щелей в керамических камнях не должна превышать 12 мм. Пустотелый кирпич полусухого прессования выпускается с несквозными пустотами диаметром до 45 мм (пятистенный кирпич). Основные свойства и назначение различных видов кирпича и камней, согласно СНиП, характеризуются данными, приведенными в таблице на стр. 236.К безобжиговым штучным стеновым материалам относятся силикатный кирпич и камни шлакобетонные и бетонные обыкновенные. Камни шлакобетонные и бетонные обыкновенные изготовляются из смеси гидравлических вяжущих с минеральными пористыми или плотными заполнителями вибрированием или вибропрессованием и последующей тепло- влажностной обработкой в пропарочных камерах или автоклавах.
 
В качестве вяжущего применяется портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый цемент, а также смесь этих цементов с известью. Используется также (в особенности при автоклавной обработке) известково-кремнеземистое вяжущее, получаемое совместным помолом извести и кварцевого песка. Минеральными заполнителями могут являться топливный шлак, гранулированный шлак черной и цветной металлургии, искусственные и пористые природные заполнители (керамзит, аглопорит, шлаковая пемза, туф, пемза, ракушечник и т. д.).
 
Основные камни имеют размеры (мм): целый камень — 390X190X188, продольная половинка — 390X90X188. ГОСТ предусматривает выпуск дополнительных камней, необходимых для завершения кладки: трех четвертных и поперечных половинок.По объемному весу бетонные и шлакобетонные камни подразделяются на камни из легкого бетона с объемным весом до 1800 кг/м3 и из обыкновенного бетона с объемным весом более 1800 кг/м3. Камни из бетона с объемным весом более 1500 кг/м3 должны изготовляться преимущественно пустотелыми. Из легких бетонов с объемным весом до 1200 кг/м3 допускается выпуск камней размером (мм) 490X290X188.В зависимости от предела прочности при сжатии камни имеют следующие марки: сплошные из легкого бетона —100, 75, 50 и 35 и из обыкновенного бетона —200, 150, 100 и 75, пустотелые из легкого бетона — 75, 50, 35 и 25 и из обыкновенного бетона — 100, 75 и 50.
 
Морозостойкость камней — не менее 15 циклов замораживания и оттаивания, а для марки 25—10 циклов. Производство этих камней отличается простотой, не требует больших капитальных затрат и может быть организовано в короткий срок на стационарных предприятиях и на полигонах.К числу крупноразмерных стеновых материалов относятся бетонные и силикатные блоки, а также пиленые крупные блоки из природного камня (см. Каменные природные строительные материалы). По СниП1-В.10-62 бетонные блоки подразделяются по конструкции на сплошные и пустотелые (в том числе с теплотехнически эффективными пустотами).
 
Сплошные блоки могут иметь конструктивные пустоты общей площадью до 15% от площади сечения блока. По виду применяемых бетонов различают блоки из легких бетонов объемным весом до 1800 кг/м3 на пористых заполнителях и из ячеистых бетонов и блоки из тяжелых бетонов объемным весом более 1800 кг/м3. Марка бетона по прочности при сжатии должна быть: тяжелого цементного бетона — не менее 50, тяжелого силикатного бетона для блоков наружных и внутренних стен зданий не менее 150, для блоков стен подвалов, цоколей, карнизных и других специальных блоков — не менее 250.
 
По морозостойкости марки бетона должны быть: для блоков стен подвалов и цоколей из тяжелых бетонов — не менее 35 циклов, для блоков наружных стен зданий из всех видов бетонов — не менее 25. Для изготовления блоков наружных стен подвалов и цоколей, блоков карнизов и других специальных блоков, а также блоков для наружных и внутренних стен помещений с относительной влажностью воздуха более 60% не допускается применение легких бетонов на топливных шлаках, золах и горелых породах. Блоки из силикатных бетонов не разрешается применять в зданиях с мокрым режимом помещений. Наружные поверхности блоков отделываются цветным фактурным слоем из декоративного раствора, окраской стойкими красителями, вскрытием фактуры (смыванием свежей цементной пленки) конструктивного бетона.
 
Толщина декоративного слоя должна быть не менее 10 мм. Отпускная прочность бетона крупных блоков, изготовленных из цементных бетонов, не менее 70% проектной. Отпускная прочность крупных силикатных блоков должна быть равна проектной. Основные технические требования к бетонным блокам и к их изготовлению установлены СНиП I-B. 5-62. Крупные стеновые блоки из природного камня выпиливаются из горных пород объемным весом не более 2200 кг/м3. Согласно СНиП I-B. 8-62, размеры крупных блоков должны соответствовать требованиям единой модульной системы в строительстве и определяются проектом и действующими нормалями на изделия из природного камня. Номинальные размеры стеновых блоков: длина (или высота в зависимости от положения блока в стене) — 400—3000 мм, высота (или длина) — 800—1000 мм, ширина (толщина) — 300—500 мм.Крупные блоки изготавливаются из камня марки не ниже 25.
 
Остальные показатели крупных блоков соответствуют требованиям, предъявляемым к мелким пиленым блокам.  К органическим стеновым материалам относятся дерево, камышит. Промежуточное положение занимают материалы, изготовляемые из органических заполнителей на минеральных вяжущих (арболит, фибролит). Арболит относится к новым видам легкого бетона, изготовляется из смеси органических заполнителей (дробленой древесины хвойных пород, камыша, костры конопли и т. п.) и портландцемента марки не ниже 400 или быстротвердеющего. Максимальный размер измельченной древесины — 10 мм, камыша — 5 мм, гранулометрический состав костры не регламентируется. Для удаления вредных сахаристых веществ органический заполнитель после дробления вымачивается в воде. В зависимости от марки арболита и вида заполнителя на 1 м3 изделий расходуется: заполнителя 170— 250 кг, цемента 170—400 кг, воды 210— 480 л. В качестве ускорителей схватывания и твердения используются сернокислый глинозем совместно с известью-пушонкой или хлористый кальций.
 
Изделия формуются в вертикальных или горизонтальных формах пневматическим трамбованием, вибрированием с пригрузом, прокатом или прессованием. Твердение изделий происходит в естественных условиях при температуре не ниже 15%. Длительность выдержки изделий до приобретения отпускной прочности (70% проектной) 10—20 дней. При повышении температуры до 40° процесс твердения значительно ускоряется. Размеры изделий не должны превышать по длине 6 м и по ширине 3 м. В зависимости от предела прочности при сжатии изделия подразделяются на марки 5, 10, 15, 25 и 35. Объемный вес арболита из древесины 500— 650 кг/м3, из костры 450—500. На наружную поверхность стеновых панелей наносится гидрофобное покрытие или фактурный слой. Морозостойкость бетона для наружных панелей — 35 и фактурного слоя 25 циклов замораживания и оттаивания. Арболит применяется для возведения стен жилых, общественных, производственных и сельскохозяйственных зданий в виде панелей: наружных навесных, самонесущих наружных и внутренних — при высоте стен не более 7 м, несущих наружных и внутренних при высоте не более двух этажей.
 
Навесные и самонесущие панели имеют стальную монтажную арматуру, панели несущих стен армируются железобетонными брусками. Арболит применяется для изготовления стен помещений с сухим и нормальным влажностным режимом, с относительной влажностью воздуха до 60%. При большей влажности воздуха (до 80%) изделия покрываются пароизоляцией. Не допускается применение арболита для стен подвалов, цоколей, карнизов и других частей зданий, подвергающихся интенсивному увлажнению. Ограждающие конструкции из арболита по долговечности относятся к III степени, а по возгораемости — к группе трудно сгораемых.В последние годы все большее применение в качестве стеновых материалов находят панели из крупноразмерных асбестоцементных листов, стеклоблоки и некоторые другие материалы.
 
Основой технического прогресса в строительстве является развитие производства индустриальных строительных конструкций. В течение последних лет создана мощная промышленность крупнопанельного и крупноблочного домостроения, однако удельный вес применения штучных строительных материалов еще превышает 80% (1965). В дальнейшем значение крупноразмерных конструкций будет непрерывно увеличиваться, а доля штучных материалов соответственно снижаться. Рациональное использование действующих предприятий по производству строительных материалов имеет важное значение.
 
Особенно серьезной задачей является увеличение производства эффективных строительных материалов с использованием имеющихся производственных фондов, в первую очередь керамических камней на кирпичных заводах.Разнообразие географических и экономических условий СССР исключает возможность единых рекомендаций по развитию производства и выбору строительных материалов. Практически в каждом районе имеются минеральные сырьевые ресурсы и производственные отходы, являющиеся полноценным сырьем для изготовления строительных материалов. В связи с этим организации по расширению производства строительных материалов, выбору их вида обязательно должно предшествовать технико-экономическое обоснование.
 
 
Лит.: СНиП, ч. 1, разд. В, гл. 9. Керамические материалы и изделия, М., 1962; СНиП, ч. 1, разд. В, гл. 10. Изделия из бетонов и силикатных кирпичей, М., 1963; Справочник по производству строительной керамики, т. 3, М., 1962.
 
 
 

« СТЕНА ЗДАНИЯ СТЕРЖНЕВЫЕ СИСТЕМЫ »


Дизайн-проект от Архитектурного бюро Глушкова