Применяемая кирпичная кладка стен толщиной в 510 и 640 мм обусловлена отнюдь не несущей способностью стен, а только из-за соображений теплопроводности. Для того чтобы дом был крепок и держал на себе крышу и снег, достаточно выполнить стены толщиной в 250 мм (один кирпич). Но такой толщины крайне мало, чтобы дом держал в себе тепло. Поэтому в средней полосе России кирпичные стены выполняют толщиной в 2 1/2 кирпича (640 мм). Такая толщина стен определяется по расчетам теплопроводности, исходя из наружной зимней температуры воздуха —30°. Для снижения стоимости стен необходимо выполнить два условия. Уменьшить толщину стены, то есть снизить расход кирпича, и сохранить прежнюю теплопроводность. Для этого надо использовать кладку с горизонтальными диафрагмами, или колодцевую кладку (рис. 1).
Рис. 1. Облегченная кирпичная кладка: а, б — стены облегченной конструкции с горизонтальными диафрагмами; в — колодцевые; 1 — тычковый ряд; 2 — ложковый ряд; 3 — утеплитель; 4 — поперечная стенка-перегородка
Облегченная кирпичная кладка применяется при возведении малоэтажных зданий. Стены состоят из двух верст — стенок толщиной в 1/2 кирпича, пространство между которыми заполняется легким бетоном. Иногда вместо легкого бетона используют теплоизоляционные сыпучие материалы, однако они менее эффективны, так как со временем оседают, образуя в стене продуваемые участки. Верстовые стенки связывают между собой горизонтальными кирпичными или растворными диафрагмами (рис. 1,а,б) или кирпичными вертикальными стенками — перегородками, заходящими в них на полкирпича, — колодцевая кладка (рис. 1,в).
Для кладки облегченных стен можно применять кирпич-половняк, укладывая его изломом внутрь стены. Ряды из по-ловняка должны чередоваться с ложко-выми рядами из целых кирпичей. Тычковые ряды вертикальных поперечных диафрагм и тычковые горизонтальные ряды выполняют из целого кирпича. По сравнению с обычными стенами (сплошными) облегченные примерно на 40—50% экономичнее по расходу кирпича и легче по массе. По теплопроводности наиболее эффективна стена с горизонтальными диафрагмами, размещенными в шахматном порядке (рис. 1,б), так как наружная и внутренняя версты нигде, кроме первого и последнего ряда, не соприкасаются друг с другом.
Теплоизоляцию выполняют из керамзитобетона, шлакобетона, опилко-бетона и других материалов. Выполнять нужно ту теплоизоляцию, которая вам наиболее доступна. Отметим, что керамзит дорог, опилки и шлак практически бесплатны. Подробней остановлю ваше внимание на опилко- и шлакобетоне. Опилкобетон негорюч, гвоздим и достаточно прочен для возведения стен малоэтажного дома. При необходимости его можно использовать как самостоятельный материал для строительства стен. Только стены нужно будет поштукатурить. Легкие бетоны в силу своего небольшого объемного веса гидроскопичны, легко впитывают атмосферную влагу. По теплопроводности толщина стены из опилкобетона в 20 см равна стене из кирпича в полметра, или стене из бруса в 15 см.
Для заполнения стен лучше использовать опилкобетон М не ниже 10. Необходимо помнить, что для изготовления опилкобетона нужно использовать опилки, пролежавшие под открытым небом не менее 2-х месяцев. Свежие опилки содержат сахаристые вещества и в соединении с водой вступают в химическую реакцию, начинается процесс брожения. Шлакобетон приготовляют на цементе, извести и глине. Наиболее прочные стены на цементе и извести.
Как приготовить шлакобетон? Шлак надо просеять вначале через сито 40×40 мм, затем 5×5 мм. Крупные куски надо разбить тяжелой трамбовкой на жестком основании. Чтобы получить более мелкий шлак, просейте его еще раз через сито 1×1 мм. Чтобы приготовить шлакобетон, берут 60—70% крупного шлака — частички до 5 мм и 30—40% мелкого шлака — частички до 1 мм. Затем перемешивают и добавляют к ним вяжущее.
Толщина стен из шлакобетона как из самостоятельного материала выбирается в зависимости от минимальной температуры наружного воздуха. При температуре ниже —20° их толщина должна быть 45 см, до —30° — 60 см, до —40° — 70 см. При использовании шлакобетона для облегченной кладки толщину стен выбирают такой, как если бы стена была целиком выполнена из кирпича. Для средней полосы России при температуре ниже —30° толщина стены облегченной кладки должна быть равной 64 см, а при использовании опилкобетона — 38—51 см.
В последнее время многие мелкие предприятия производят мелкоразмерные стеновые блоки 40x18x18 см. Прежде чем покупать такие блоки, посмотрите, из чего они сделаны. Если в них олько цемент, песок или гравий, а теплоизоляционные материалы отсутствуют, не берите. Такие блоки годятся только для холодного сарая. В помещениях, построенных из таких блоков, летом сыро, а зимой стены собирают конденсат и леденеют.
Технология строительства облегченной кладки с горизонтальными диафрагмами (рис. 1,б) такова. Кирпичную кладку начинают с устройства гидроизоляции. На цоколь (на раствор) кладут два слоя рубероида. По изоляции кладут первый ряд кирпичей тычком толщиной в два кирпича. По нижнему тычковому ряду выкладываются углы здания на 5 рядов. Кладут углы наружной версты, все пять рядов размещают ложком, проверяя вертикальность углов по отвесу. Между наружными углами натягивают причалку на каждый ряд. Причалку накручивают на гвозди, забитые в швы кладки. По окончании ряда кладки гвозди вынимают и переставляют в следующий ряд кладки.
Итак, 1-й ряд проходится тычком на всю толщину стены (кирпич перпендикулярен стене), 2-й, 3-й, 4-й, 5-й, 6-й ряды наружной версты — ложком (кирпич параллелен стене). Нужно следить за ровностью кладки, заполняемостью и перевязкой швов. В процессе кладки, пока раствор не схватился, расшивают швы. Швы расшивают специальным инструментом — расшивкой. Сначала расшивают вертикальные, потом горизонтальные швы снаружи здания. Внутренние швы не расшивают. По окончании 6 рядов наружной версты начинают кладку внутренней. Начинают опять же с углов.
Поднимают углы на 3 ряда. Натянув причалку, выкладывают три ряда внутренней версты. В образовавшуюся пустоту между верстами выливают легкий бетон, например опилкобетон. По окончании заливки проходят 4-й ряд внутренней версты, но уже тычком, 5-й и 6-й ряды ложком. Повторяют заливку и проходят 7-й ряд кладки тычком наружной версты и т.д. Поднимая попеременно то наружную, то внутреннюю версту, заливают легкий бетон, при этом стараясь добиться, чтобы наружная верста была всегда выше внутренней. Это не даст облить наружную сторону стены легким бетоном.
Кирпичную кладку начинают и заканчивают тычковыми рядами. Тычковые ряды должны быть и при открытии оконных и дверных проемов. Для того чтобы не отвешивать каждый раз углы кладки, заготавливают ровные деревянные рейки с пропиленными пазами, расстояние между пазами равно высоте ряда кладки. Устанавливают эти рейки по отвесу на каждом из углов здания, прибивая гвоздями в швы уже существующей кладки (например, к цоколю). Впоследствии углы кладут по рейкам, а причалки натягивают в пазы. Установив рейки, нельзя успокаиваться и полностью довериться им. Изредка нужно отходить в сторону от кладки и проверять вертикальность, горизонтальность углов и рядов, заполняемость швов. Пока раствор не схватился, мелкие огрехи можно исправить постукиванием молотка, а если необходимо, разобрать свежую кладку.
Проемы в стенах перекрываются перемычками. В многоэтажных зданиях они, как правило, сборные железобетонные. В малоэтажных проемы пролетом до 2 м можно перекрывать кирпичными рядовыми перемычками, а до 4 м — арочными. При устройстве рядовых перемычек (рис. 2), чтобы не выпали кирпичи нижнего ряда над проемом, под него укладывают 5—6 стержней арматуры диаметром 8—10 мм. Такие перемычки выполняют по опалубке из досок 40 мм. Щит опалубки опирают на стойки. По опалубке расстилают слой раствора толщиной 2—3 см и в него втапливают арматуру, не доходя до щита опалубки 3—5 мм, иначе арматура будет не защищена раствором и начнется коррозия металла. Концы стержней заводят за грани проема на 25 см. Стержни гладкого профиля должны заканчиваться крюками; для стержней периодического профиля крюки не нужны. Опалубку снимают на 9-е сутки.
Клинчатые перемычки (рис. 3) ведут из обычного кирпича со швами клинообразной формы, с минимальным размером внизу 5 мм и максимальными по верху 25 мм. Кладку клинчатых перемычек ведут по опалубке. Количество кирпичей в перемычке — нечетное. Начинают кладку перемычки от краев проема и заканчивают в середине нечетным кирпичом, который ставят враспор. Этот кирпич клинит перемычку и не дает ей обрушиться. Опалубку снимают на 5-е сутки. Заканчивают кирпичную кладку карнизом. Свес каждого ряда карниза не должен превышать 1/3 длины кирпича, а общий вынос — не более чем на половину толщины стены. В верхней части карниза оставляют нишу для укладки маэурлата. В некоторых проектах карниз не предусматривается.
Внутренние стены в доме выполняют из кирпича: несущие — толщиной в 250 мм; перегородки длиной до 3 м и высотой до 2,7 м — в 1/4 кирпича, при большей длине и высоте — в 1/2 кирпича. К стенам перегородки крепят при помощи стальных ершей и штырей. Перегородки в санузлах и ванных комнатах выполняют только из красного кирпича. Фундамент под внутренние стены и перегородки делается не глубоким, не более 50 см. Грунт под отапливаемым зданием не промерзает.
При строительстве стен необходимо помнить о вентиляции дома. Во внутренних стенах необходимо оставить вентиляционные каналы из расчета 1 канал для кухни, 1 из туалета и ванной. Каналы открываются под потолком каждого этажа размером в кладке 12×12 см и выводятся на крышу. Каналы для приборов отопления и горячего водоснабжения должны быть размером, указанным в паспорте на эти приборы. По ходу кладки в стены, простенки и перегородки закладывают деревянные антисептированные вкладыши по четыре штуки на проем для крепления дверных и оконных коробок. При кладке конструкций в условиях сухого, жаркого лета кирпич смачивают водой. Наличие в порах влаги способствует нормальному твердению раствора.
Источник
Оптимальная толщина стен
Создание уютной атмосферы в доме немыслимо без поддержания во внутренних помещениях комфортной для проживания температуры. Чем лучше термосопротивление наружных стен, тем более удобный для человека микроклимат будет поддерживаться в жилых комнатах на протяжении всего года. Данный показатель во многом зависит от толщины стен здания и их способности противостоять перепадам внешних температур. В связи с этим, чтобы построить комфортное жильё, следует учитывать нормативы СНиП, в которых указана минимально допустимая толщина стены из кирпича, дерева и иных материалов.
Особенности материала
Кирпич является одним из самых технологичных строительных материалов. Благодаря своим отличным эксплуатационно-техническим качествам, он издавна применяется человеком для возведения как небольших одноэтажных построек, так и при строительстве массивных многоэтажных сооружений.
Строительный кирпич с успехом выдерживает нагрузки, в тысячи раз превышающие его собственный вес, а при соблюдении всех технологий кладки, несущие стены кирпичного дома могут без проблем прослужить не один десяток и даже сотен лет. Между тем, долговечность службы зависят от таких технических показателей материала, как коэффициент прочности и морозостойкости.
Показатель морозостойкости материала даёт представление о возможности несущей стены из кирпича противостоять циклам заморозки / оттаивания при смене времён года. Коэффициент морозостойкости непосредственно оказывает влияние на сроки «безаварийной» эксплуатации и зависит от плотности и пористости материала. Чем более высокий коэффициент влагопоглощения, тем ниже устойчивость кирпичных стен к сезонным перепадам температур. Согласно требованиям ГОСТ, минимальная цикличность стройматериала не должна быть ниже 20 – 25 сезонов.
Виды строительного кирпича
Коэффициент прочности вычисляется в зависимости от того, какую нагрузку может выдержать материал без разрушения и деформации. Маркировка производится с шагом в 25-50 единиц и может составлять от М-75 до М-200. Каждая из данных разновидностей имеет свою область использования.
Чем выше этажность здания или предполагаемая нагрузка перекрытий, тем больше должна быть толщина кирпичной кладки. Если для малоэтажной частной застройки вполне подойдёт кирпич марки М-75 и М-100, то для возведения многоэтажек, цоколей и прочих конструкций с высокими эксплуатационными нагрузками следует брать кирпич с маркой прочности не ниже М-150, независимо от того, какова толщина кладки.
Среди недостатков кирпичной кладки следует указать высокую гигроскопичность. Обожжённая глина, служащая основным сырьём для этого строительного материала, способна легко впитывать из атмосферы и удерживать внутри себя воду. Содержащаяся в микропорах и трещинах сырость постепенно приводит к разрушению кирпича, потере им своих прочностных качеств. В связи с этим, наружная кладка должна быть по возможности защищена от воздействия осадков гидроизоляцией или влагоотталкивающими грунтовочными составами.
Другой минус кирпича, как материала – его высокая теплопроводность. Благодаря этому, кирпич уже сам по себе является отличным «мостиком холода», способствующим проникновению внутрь здания мороза извне. Раньше с этим отрицательным свойством боролись, увеличивая толщину несущей кирпичной стены.
В советское время при относительной дешевизне кирпича и недостатке эффективных утеплителей – это был наиболее простой выход из положения. Ещё несколько десятилетий назад толщина стен дома из кирпича в центральных районах страны могла составлять 64 см, а в северных регионах – 1 м и более. Однако сейчас, когда на строительном рынке имеется огромный выбор строительной теплоизоляции, такая толщина кирпичной стены становится ненужным расточительством.
Все проблемы с недостаточной теплоизоляцией здания можно решить с помощью любого подходящего для этих целей утеплителя.
Факторы расчёта толщины стен
Расчёт толщины кирпичных стен зависит от ряда аспектов, главных из которых два:
Несущие показатели.
Теплоизоляционные показатели.
В первом случае от ширины кирпичных стен зависят её несущие способности. Это актуально для несущей опорной конструкции, в то время как внутренние межкомнатные перегородки могут выкладываться «в кирпич» или «в полкирпича» – шириной в 12 или 25 см. В данном случае толщина внутренних стен вполне достаточна, чтобы создать прочную перегородку. Она способную противостоять механическим нагрузкам и выдерживать подвесные конструкции – полки, шкафы, дверные коробки и т.д.
Толщина наружной стены из кирпича в отличии от перегородочной должна быть такой, чтобы выдерживать более значительные нагрузки. На несущие стены дома ложится вес межэтажных перекрытий, вышерасположенных этажей и кровли, поэтому от её ширины зависит прочность всей постройки.
От теплоизоляционных характеристик материала также во многом зависит толщина несущих стен. Чем более высокая теплопроводность у стройматериала, тем больше должна быть минимальная толщина стеновой конструкции.
Виды кирпичной кладки
В современном строительстве применяется несколько видов кирпичной кладки, различающиеся по своей ширине. Стандартная толщина стен здания может составлять от 1 до 2-х и более кирпичей. В данном случае под понятием «в кирпич» понимается длина кирпича, составляющая 25 см. Типоразмер «одинарного» кирпича закреплён в положениях ГОСТ и составляет:
Длина – 25 см (кладка «в кирпич»).
Ширина – 12 см. (кладка «в полкирпича»)
Высота – 6,5 см.
Ширина кирпичной кладки
С точки зрения экономической целесообразности при мало- и среднеэтажном строительстве наиболее эффективной является толщина наружных стен в 38 – 51 см – толщиной в два или в полтора кирпича. Такой тип кладки способен легко выдержать вес двух-трёх вышерасположенных этажей, а также нагрузку от кровли. При этом масса конструкции остаётся сравнительно небольшой, так что застройщику не придётся дополнительно усиливать фундаментное основание дома. Другой плюс подобной кладки состоит в том, что такой тип кладки позволяет значительно сэкономить на строительном материале.
Стены большей толщины, чем в 2 кирпича, в современном строительстве практически не используются. Связано это с тем, что, во-первых, их несущие способности явно избыточны – с необходимой нагрузкой вполне справляется и стена в 2 кирпича.
Увеличенные размеры кладки ведут лишь к неоправданно завышенным сметным расходам на стройматериал, без какой-либо выгоды с точки зрения прочности здания. Во-вторых, улучшить теплоизоляцию здания гораздо эффективнее благодаря применению утеплителей, нежели за счёт увеличения толщины несущих стен из кирпича. Более тонкие стены для опорных конструкций, согласно нормативам СНиП, применять не рекомендуется. Так, несущая стена в полкирпича не сможет обеспечить достаточной прочности здания и долговечности его эксплуатации.
Для внутренних перегородок чаще всего используют кладку в полкирпича (12 см). Это наиболее оптимальный вариант, как с точки зрения финансовой составляющей, так и с учётом прочностных характеристик конструкции. Гораздо реже применяется кладка в кирпич (25 см) и в 6,5 см, когда кирпичи ставятся на ребро.
Однако подобные конструкции имеют больше недостатков, чем достоинств: в первом варианте это увеличенная вдвое стоимость простенков, а во втором – недостаточная прочность простенка.
Расчёт кирпича в кладке
Перед тем как решить, какой толщины будут стены будущей постройки, необходимо произвести ряд инженерных расчётов. Прежде всего, следует вычислить общее количество кирпича, которое понадобится для возведения несущих и перегородочных конструкций. Это необходимо будет сделать по двум причинам:
Оптимизировать сметные расходы.
Вычислить нагрузку на несущее основание.
Первым шагом следует рассчитать площадь всех стен, отдельно внешних и внутренних, и из полученного числа вычесть площадь оконных и дверных проёмов. Далее необходимо высчитать, сколько кирпича содержится в кв.м кладки той или иной толщины. Зависит это количество от типа материала. Сегодня в кирпичном строительстве используется три основных типоразмера:
Стандартный: 25 х 12 х 6,5 см.
Полуторный: 25 х 12 х 8,8 см.
Двойной: 25 х 12 х 13,8 см.
В таблице приводятся расходы разных видов кирпича для кладки различной толщины.
Сравнение показателя теплопроводности кирпича и дерева
Используя приведённую таблицу, можно не только вычислить необходимое для строительства количество материала, но также рассчитать нагрузку, которую будет оказывать постройка на фундамент. Зная же массу здания и пользуясь сводными таблицами СНиП, возможно рассчитать минимально допустимое значение прочности фундаментного основания.
Теплоизоляционные показатели
Коэффициент теплозащиты является одним из ключевых при проектировании толщины стен. Ещё не так давно толщина несущих стен из кирпича оказывалась решающим фактором для создания эффективного теплоизоляционного пояса. В связи с этим, нередко использовались кладки толщиной в 3-4 и более кирпичей. Но из-за высоких показателей теплопроводности создание надёжной защиты от морозов при помощи кирпичной кладки приводили к неоправданному возрастанию стоимости строительства.
Показатели теплопроводности и плотности кирпича в сравнении с другими строительными материалами.
Сегодня на смену этому архаичному способу пришли более эффективные технологии, использующие в качестве теплозащиты современные теплоизоляционные материалы.
В результате создание кладки толщиной более 2 кирпичей в современном строительстве признано неэффективной. Чтобы рассчитать необходимую минимальную толщину внешних стен постройки, используют следующую формулу:
Зная показатель теплопроводности того или иного материала, можно легко вычислить минимальный необходимую толщину стены с учётом теплоизолирующего слоя. Показатель необходимого теплового сопротивления для каждого региона приводится в таблицах раздела СНиП «Строительная климатология».
На представленном ниже видео показаны особенности кирпичной кладки.
Виды строительного кирпича
Ширина кирпичной кладки
Сравнение показателя теплопроводности кирпича и дерева
Показатели теплопроводности и плотности кирпича в сравнении с другими строительными материалами.