Армированная кирпичная кладка: достоинства и недостатки

Кирпич является одним из востребованных материалов для строительства здания. Кладка, выложенная кирпичом, отличается прочностью и красотой. Из-за небольшого размера камня появляется возможность изменять форму стен, добавлять узоры. Такая кладка обладает хорошими тепловыми свойствами и легко поддается дальнейшей обработке. Именно кирпичом чаще всего облицовывают стены. Однако история строительства из кирпича приводит к выводу использовать арматуру, монтируя ее в тело стены.

Зачем необходимо армирование

Кирпич кладется на цементный раствор, а технические характеристики глины и бетона сильно отличаются. Это сказывается на общей прочности сооружения. Поэтому армирование служит для упрочнения кладки. В каких случаях армирование необходимо? Вот список возможных ситуаций:

• неравномерная усадка грунта под зданием;
• оказывается большая нагрузка на кладку;
• используется кирпич нестандартного размера;
• строение находится в сейсмоопасной зоне;
• возведение столбов или колонн;
• перекрываются проемы;
• пристройка к другому строению;
• в кладке нет перевязки швов.

Кирпич слабее цементного раствора, и они не могут образовать монолит, как фундамент, поэтому даже незначительный перекос фундамента может вызвать разлом кладки. В многоэтажных кирпичных зданиях происходит обратная ситуация. Неравномерная нагрузка на нижнюю кладку также провоцирует растрескивание стены. Хуже всего становится, когда экономят кирпич и кладут ломаный. Кирпич уже сам по себе потерял часть прочности, когда он разломился. Кроме того, тяжело сделать связку на ломаном материале.

На краях проема нагрузка сразу увеличивается и тем больше, чем шире проем. Здесь уже нужно не только армирование, но и дополнительное усиление кладки. В столбах и колоннах из-за малого сечения устройство может быть неустойчивым, положение может исправить только арматура. При пристройке невозможно удержать два строения только с помощью одного цементного раствора. Здесь, по сути, получается один сплошной шов, а это самое слабое место в кладке.

Арматура имеет множество видов и типов, рассмотри лишь некоторые, которые чаще всего применяются при кладке.

Какая сетка используется для армирования

Арматура может быть металлической, композитной и древесного происхождения. Для экономии металла и снижения веса все чаще стали использовать композитную арматуру. Изготавливается она из стеклянных, базальтовых, углеродных и арамидных волокон. В качестве связующего используется полимер. Чтобы арматура легче держалась в бетоне, на ее поверхности наносят ребра или песок.

Из преимуществ:

• в 10 раз превосходит удельную прочность металла;
• не поддается коррозии;
• не проводит электричество и плохо проводит тепло;
• коэффициент расширения, как у бетона.

Есть и недостатки:

• малая жесткость, из-за чего не допускается к использованию на ответственных местах;
• пластичность отсутствует полностью;
• низкая теплостойкость, некоторые виды теряют свои свойства при 150 ^оС;
• вредность — при резке стеклопластика получаются мельчайшие стеклянные иглы, парящие в воздухе.

Для металлической армированной сетки используют прутья диаметром 6–8 мм. Производятся сетки с боольшим выбором ячеек, чего нельзя сказать о композитной сетке. При изготовлении самостоятельной сетки связи лучше скручивать проволокой, а не сваривать, поскольку некоторые марки арматуры во время нагрева теряют свою прочность. Кроме прямоугольных сеток могут использоваться зигзагообразные. Напоминают они змеевики, выполненные в одной плоскости.

Через сколько рядов проводится армирование

Диаметр прута, размер ячеек, схема армирования рассчитываются на стадии проектирования. На расчет влияет размер здания, материал из которого он изготовлен и множество других условий, часть из которых перечислялась выше. К примеру, если строение начинается с кирпичного цоколя, то первое армирование начинается с первого же ряда, уложенного на фундамент. Укладка арматуры идет на протяжении первых пяти рядов.

При высоте фронтона (стены) до 8 метров последующее армирование производится через 4–6 рядов, частота зависит от качества арматуры. Если фронтон более 8 м, то укладывать сетку нужно будет через 3 ряда.

Виды армирования

Строения состоят из различных вертикальных, горизонтальных, наклонных и других элементов, многие из которых нуждаются в армировании. В связи с чем вырабатываются различные способы укладки арматуры. Выделим три варианта армирования:

• продольное;
• поперечное;
• вертикальное.

Армирование может производиться как отдельными прутьями, так и сеткой.

Продольное армирование

Используется такой вид армирования для придания прочности стене при боковом давлении и изгибах. Для этого могут быть использованы отдельные пруты, уголки, стеклохолст или сетка. В последнее время стали все чаще использовать композитную арматуру.

Она обладает рядом преимуществ, но есть и существенный недостаток, она в четыре раза имеет меньшую прочность на растяжение. На практике приходится увеличивать диаметр полимерного стержня в четыре раза, а это резко отразится на толщине шва, который, напротив, стараются сделать минимальным.

Осторожно. В продаже появляются некачественные образцы, от которых может пострадать все строение. Рекомендуется каждую партию проверять.

На углах сетка ложится внахлест, что значительно увеличивает шов. Некоторые строители рекомендуют сетку вырезать углом, чтобы она лежала одним слоем. Стыки сеток свариваются либо накладываются внахлест не менее чем на 15 см.

При продольном армировании может использоваться внешняя или внутренняя укладка прутов. В случае укладывания внутри стены прутья располагаются рядами. Расстояние между ними должно составлять не более двадцатикратного диаметра арматуры. При внешней укладке это расстояние составляет не менее 15-кратного значения диаметра прута.

Внимание. При использовании арматуры из черного металла ее предварительно обрабатывают в специальном растворе, чтобы она не поддавалась коррозии.

Поперечное армирование

Такой вид армирования используется в перегородках, наружных стенах, колоннах. Это дает возможность усилить кладку от сжатия и изгиба. Толщина прута составляет 5–8 мм, более толстая арматура, напротив, снижает прочность. Применяются сварные или скрученные проволокой сетки.

Если используется сетка из толстой проволоки, ее заменяют самой проволокой и пускают зигзагом через каждые 5–10 см. В смежных рядах изгибы должны располагаться по отношению друг к другу под прямым углом. Концы соединяемых прутов сгибаются в дугу и связываются проволокой. Композитную арматуру можно согнуть только при нагревании.

Армирование производят через 2–5 рядов, частота зависит от многих факторов. Если используется высокий кирпич, то прослойку можно делать через 4 ряда. Концы сетки выпускают из кладки на 3–5 мм, чтобы можно было вести контроль. Затем они замазываются.

Вертикальное армирование кирпичной кладки колонн

Колонны имеют малую площадь, поэтому они особенно нуждаются в укреплении. Для этой цели используют стальные стержни диаметром 10–15 мм, для более высоких сооружений показатель повышают до 30 мм. Установка арматуры осуществляется одним из двух способов:

• внутри;
• снаружи.

В первом случае в кирпичной кладке через определенное расстояние оставляются пустоты. В эти пустоты опускаются связанные прутья и заливаются бетоном. Получается железобетонный столб внутри кирпичной кладки. Во втором случае арматура крепится к внешней стороне и впоследствии также заливается бетоном. Чтобы сдвинуть стыковочные узлы отдельных элементов, длины прутов делают разными.

Готовимся к работе

Помимо наружных стен у здания существуют перегородки, ограждающие конструкции и фасадное ограждение. Хотя ограждения не несут на себе нагрузку всего здания, они также нуждаются в обеспечении устойчивого состояния. Чтобы сделать их более устойчивыми, применяются так называемые связи. Они могут быть:

• жесткими;
• гибкими.

Цель этих связей привязать ограждение к несущей стене. Диаметр проволоки, частота прокладки, материал и другие особенности выбираются на основании строительных документов.

Поперечное упрочнение стен

Такое может понадобиться, например, при возведении арки. Прутки или сетка будут сдерживать сдавливающее усилие, освобождая кирпич от чрезмерного давления. Если используется металлический прут, он должен быть профильным (с насечками), тогда он не будет скользить по кладке. Схема прокладок следующая — первые два ряда и затем через каждые четыре.

Особенности поперечного усиления

Поперечное армирование особенно важно при соединении фасадной стены. Оно может выполняться тремя способами:

• жестко;
• гибко;
• с помощью анкера.

Первый способ подходит, когда первым выкладывается фасад, а под него подгоняется черновая стена. В этом случае обычно используется сетка. Она вкладывается в фасадную стену с выпуском внутрь, где впоследствии встанет черновая стена. При возведении черновой кладки кирпич подгоняется под сетку.

Совет. Мастера чаще стали пользоваться композитной сеткой, поскольку с ней легче работать.

Однако финишный и черновой кирпичи отличаются по высоте, поэтому такая кладка доступна только мастерам. Использование гибкой связи в виде металлической ленты расширяет возможности для маневрирования. Гибкую связь можно закладывать как в фасадную, так и в черновые стены. Нужно лишь рассчитать, где поверхности кирпичей будут наиболее близкими.

Стержневое усиление поперечного вида

Самую большую свободу дает анкер. Сначала выкладывается несущая стена, затем финишная. Во время кладки фасадной стены, в том месте, где нужно выложить связь, забивается анкерный болт. К нему прикручивается гибкая связь, а она уже, в свою очередь, ложится на финишную кладку. Этот способ особенно востребован, когда фасад имеет собственный фундамент. Разное проседание черновой и финишной стен будет компенсироваться такой связью.

Если обе стены находятся на одном фундаменте и возводятся одновременно, тогда анкерные болты вбивают в основную стену и ложатся непосредственно на фасадную. Чтобы не разбить кирпич, сначала отмечают место, затем вытаскивают кирпич, забивают болт и ставят кирпич на место. Другой способ показан здесь:

Технология продольного армирования

Продольное армирование осуществляется двумя способами:

• внутренним;
• наружным.

При внутреннем способе арматура полностью должна находиться в бетонной смеси. Расстояние между отдельными прутьями не должно превышать 25-кратного диаметра самого́ прута. При наличии вертикальных прутов внутри кладки они связываются проволокой. На углах проволока изгибается под 90 ^о и связывается со встречной.

Наружный способ отличается тем, что арматура крепится с наружной стороны. Расстояние между отдельными элементами составляет не более 15 диаметров проволоки. Затем все покрывается бетонной смесью.

Обязательные требования

Сетка укладывается через определенное количество рядов. Если вместо сетки применяется изогнутая проволока, она обязательно должна находиться в двух соседних рядах, причем зигзаги должны находиться под углом 90 ^о относительно друг друга.

При армировании сеткой должен быть раствор марки не ниже 50. Сетка должна выходи́ть наружу с обеих сторон не менее чем на 5 мм. Затем она замазывается раствором толщиной не менее 2 см. Следование нормативным документам позволит возвести прочное строение. В заключительном ролике показано, когда требуется армирование: