Бутовая кладка

Бутовая кладка — каменная кладка, основу которого составляют крупные (до полуметра в поперечнике) неровные куски плитнякового и постелистого рваного камня — бута (и его разновидностей — булыжника, глыбы), — главным образом плотные горные породы: известняк и ракушечник, песчаник, доломит, гранит, диорит, базальт, туф[1] [2][3][~ 1].

Устройство ленточного фундамента. Укладка бутового камня в траншею
Устройство ленточного фундамента. Укладка бутового камня в траншею

Применение

Бутовая кладка применяется для ленточных фундаментов небольших строений, подпорных стен и для строений в целом. Различают ленточный фундамент из бутовой и бутобетонной кладки. Для сооружения массивных фундаментов, опор мостов и подпорных стен применяется преимущественно массивовая кладка. В сухую и жаркую погоду за конструкциями из бута и бутобетона ведётся уход как за монолитными бетонными конструкциями[~ 2].

Классификация

Бутовая кладка — кладка из естественных камней неправильной формы. Рациональной является кладка «под лопатку», когда под каждый камень расстилается лопаткой раствор, на который камень укладывается и осаживается рукояткой мастерка. Пустоты, образующиеся между отдельными камнями, заполняются щебнем на растворе. С наружной стороны укладывается постелистый камень крупных размеров и по возможности одинаковой высоты (верстовой ряд), причём сначала производится верстовка насухо с грубой приколкой камней[4]. Выделяют следующие способы кладки:

  • под лопатку — выполняется горизонтальными рядами толщиной 25 см. Камни первого ряда укладываются на основание и утрамбовывают. В первом ряду сначала заполняется пространство между камнями щебнем, после чего заливается раствор. В последующих рядах камни заливаются жидким раствором в который помещают щебень. Горизонтальные ряды кладки укладывают на раствор толщиной 3-4 см. Для ровных стен кладки может применяться опалубка, в этом случае не обязательно подбирать камни с плоскостями. Виброуплотнение повышает прочность кладки под лопатку на 20—25 %[~ 1][5].
  • Под скобу — разновидность способа под лопатку. Используется при возведении простенков и столбов, выполняется из камней одинаковой высоты, подбираемых с помощью шаблона[~ 1][~ 1].
  • под залив — выполняется горизонтальными рядами толщиной 25-20 см. Отсутствует подбор камня. Выполняется в опалубке, кроме случаев возведения в траншее высотой до 1,25 м при плотном грунте. Камни первого ряда укладываются на основание и утрамбовывают. В ряду сначала заполняется пространство между камнями щебнем, после чего заливается раствор. Фундамент из кладки под залив допускается только для зданий до 10 м при непросадочных грунтах[~ 1][~ 3][~ 1].

Классификация кладки по материалам:

  • Бутовая слоистая кладка — тип древней каменной кладки.
  • Бутовая булыжная кладка — тип древней сухой каменной кладки.
  • Бутобетонная кладка — бетонная смесь с утопленными в ней бутовыми камнями; смесь малоподвижная с осадкой конуса 3—5 см; камни размером до 30 см, но не более 1/3 толщины конструкции в количестве не более 50 % от объёма конструкции[~ 3]. Технологический процесс кладки состоит из наложения слоя бетонной смеси высотой 20 см и утапливания (вжатия) в неё бутового камня; операция повторяется до достижения проектной высоты конструкции[~ 3]. Сверху кладки выполняется выравнивающий пояс из бетона или раствора.

Бутовая кладка
Бутовая кладка под кирпичной
Бутовая кладка древнего Тигранакерта

Кладка бутовых ленточных фундаментов из булыжного камня ведётся только в распор со стенками траншеи. Камни укладывают вручную на растворе без опалубки.

Кладка бутовых ленточных фундаментов ведётся «под залив» в опалубке либо враспор со стенками траншеи: первый ряд крупных постелистых бутовых камней толщиной 25—30 см укладывается насухо на предварительно утрамбованный грунт с расщебёнкой, уплотнением слоя камня трамбовкой или кувалдой и заливкой жидким раствором[~ 4] на глине, извести или цементе, в зависимости от степени ответственности и назначения сооружения[6].

Бучение, или устройство из бута фундаментов производится для небольших зданий или сооружений — коттеджей, сараев, подпорных стен, стен подвалов и т. д.

Фундамент бутится прямо во рву насухо с расщебениванием каждого ряда бута толщиной 20—25 см[6], в зависимости от размеров камней с осколом камня с лицевой стороны кладки, с заполнением раствором пустот и перевязкой швов[~ 2]. Бучение нижнего слоя производится насухо, выравнивание неровностей после каждого слоя выполняется глиной; верхние 2-3 ряда заливаются известковым раствором[6].

Под «тяжёлые» здания бучение нижнего ряда состоит в укладке по дну фундаментного рва больших камней бута на известковом растворе и выравнивании с плотной расщебёнкой этого ряда, чтобы постели следующего приходились максимально плотно, соединения камней нижнего ряда перекрываются камнем верхнего ряда[6].

Бучение фундамента производится так, что по длине его с обеих сторон устанавливаются на густой извести камни, образуя посередине пустоту, которая заполняется бутом, плотно расщебенивается и заливается жидкой известью[6]. При сыром грунте бучение фундамента производится на цементном растворе[6].

Под сооружения и здания, подверженные фильтрации грунтовых вод, ударам волн и значительным давлениям на фундамент, бучение фундамента производится из отборной плиты или булыжника обколотого, по одной скобе для каждого ряда, на цементном растворе, с соблюдением правильной перевязки швов, как по лицу, так и внутри фундаментной стены[6]. Бучение стен производится из обколотой бутовой плиты или булыжника, на известковом или цементном растворе, располагая камни попеременно тычком и ложком или один ряд тычком, другой ложком, наблюдая при этом, чтобы в вертикальном направлении все швы нижнего ряда покрывались камнями верхнего ряда, то есть, необходимо соблюдение перевязки швов для предупреждения образования впоследствии трещин и расщелин[6].

При толщине конструкций 60—70 см бутовая кладка ведётся ярусами высотой 1,0—1,2 м; с уменьшением толщины высота яруса уменьшается[~ 3].

Бутовая кладка ведётся звеном каменщиков из 2—3 человек; при толщине кладки менее 80 см работа выполняется звеном «двойка», иначе — «тройка»[~ 3].

Бутовая кладка рядами

Бутовая кладка рядами — состоит из горизонтальных рядов бута, толщиной до 30 см; постели тщательно выравниваются, лицо и заусенки могут быть без обтёски; при возведении, например, цоколей жилых и общественных зданий, постели, лицо и заусенки бутовых плит обделываются чисто по наугольнику[7]. При кладке камня проверяется горизонтальность постели, чтоб впоследствии он не лопнул.

Камни кладутся: один ряд тычком, другой ложком или попеременно; в последнем случае 1/4 камней должна составлять тычки, без чего не может быть достаточной прочности — монолитности в кладке. Ширина каждого тычка 1,5-2,0 его толщины, длина — 3-5 толщины ряда. При любом размере камня всегда швы располагаются в перевязку; образующиеся между камнями пустоты внутри стены заполняются пригнанными к их величине кусками камня и расщебениваются мелким щепаным камнем. При производстве такой кладки строго соблюдается точное исполнение перечисленного, камни ложатся на места своей натуральной постелью без подкладок, кладка камня ребром не допускается[7]. Сопротивление кладки составляет 4/5 сопротивления камня.

Такая кладка часто, например в мостах, имеет углы из тёсового камня, её ряды соответствуют рядам облицовки и выводятся одновременно. Кладка хороша в механическом смысле для строений, где требуется большее сопротивление в наружной части стены, чем внутренней, например в поддерживающих стенах, откосных крыльях мостов и т. д.[7] Применяется такая кладка и при возведении устоев мостов, если давление на кладку не превосходит её прочностного сопротивления в 3,5 пуда на 1 дюйм2[7]. В этом случае облицовывают весь устой или только углы тёсаным камнем, чтобы придать строению эстетичный вид и защитить от атмосферных воздействий, ударов льдин.

При возведении фундаментов под неответственные строения (сараи) и оград допускается бутовая кладка неправильными рядами, в которой каждый ряд камня имеет разную толщину, но выровненные постели во всех камнях. Для оград и сельскохозяйственных сооружений, применяется обыкновенная бутовая кладка, возводимая не рядами, а мозаикой (см. ниже «лесбосская кладка»). При возведении фундамента из такой кладки под каменные строения применяется цементный раствор, под деревянные — известковый[7]. Так как при такой кладке получаются неправильные швы и гнёзда, заполненные лишь раствором, то для придания приличного вида, например, ограде, заполняют малыми камешками все такие широкие швы в кладке[7]. Сопротивление такой кладки не больше сопротивления раствора, на котором она сложена.

Бутовая лесбосская кладка
Бутовая «лесбосская кладка»

Бутовая «лесбосская кладка» именуется так по имени острова Лесбос в Дельфах — древнегреческого города в юго-западной Фокиде (Греция). С этого острова по преданиям приезжали мастера, умевшие выкладывать стены с геометрией реза в виде пилы. Развалины города Эретрия с такой причудливой кладкой датируются 2-м тысячелетиям до н. э.

Бутобетонная кладка
Бутобетонная кладка из обтёсанного бута
Бутобетонная кладка стены из необработанного бута

Бутобетонные фундаменты — это разновидность монолитных фундаментов, но в отличие от них при бетонировании в массу бетона, уложенного в опалубку, утапливаются бутовые камни, дающие экономию бетона без снижения прочности[~ 5][~ 2].

Сначала заливается бетонная смесь в опалубку слоями до 20 см и в неё втапливаются камни, размер которых не превышает 1/3 толщины кладки с расстоянием между камнями и опалубкой 5 см, затем производится уплотнение кладки послойным вибрированием. Перерывы в работе допускаются после втапливания камней в слой бетонной смеси с уплотнением[~ 1].

Замораживание бутобетонной кладки допускается после набора 50 % прочности от проектной при этом не менее 7,5 МПа[~ 6].

На выбор конструкции фундаментов влияют характеристики грунтов, уровень грунтовых вод на участке и тяжесть строения. При необходимости заглубления фундамента ниже уровня грунтовых вод, он защищается гидроизоляцией горизонтальной, в уровне подошвы фундамента, и вертикальной, по внутренней и наружной граням фундамента выше уровня земли[~ 5].

Фундаменты возводятся в максимально короткие сроки после рытья траншей. Сразу по окончании всех строительных работ после устройства фундаментов, чтобы не допустить изменения химических и физико-механических свойств грунтов, пазухи между стенками фундаментов и траншей/котлованов засыпаются грунтом[~ 5].

После устройства бутовых фундаментов и засыпки пазух между фундаментами и стенками траншеи по всему наружному периметру сооружения устраивается отмостка, для предотвращения подмачивания талыми и дождевыми водами грунта под фундаментами, вызывая их проседание[~ 5].

Чтобы предотвратить просачивание влаги из земли в стены и их отсыревание, фундаменты выводятся выше уровня земли, эта часть фундамента называется цоколем. Между цоколем и стеной обязательно устраивается гидроизоляция.

Бутобетонная кладка выполняется звеном каменщиков-бетонщиков из 8 человек: двое выполняют монтаж и демонтаж опалубки, двое готовят камень и транспортируют его к месту укладки, двое укладывают бетонную смесь, двое шпигуют её камнями[~ 3].

Инструменты

В строительстве используются бутовые камни весом до 30 кг, если больше, то производится плинтовка — камни колются на более мелкие, параллельно с ней приколка — скалываются острые углы с подгонкой формы камней под параллелепипед[~ 1].

Бутовая кладка выполняется тем же инструментом, что и кирпичная кладка, но с добавлением специфического инструмента — прямоугольной кувалды массой 4,8 кг, предназначенной для разбивки и околки больших камней[~ 3]. Для обработки камней используется молоток-кулачок массой 2,3 кг, которым скалывают острые углы, им же осаживают и расщебенивают бутовый камень при кладке[~ 1].

Правила техники безопасности
  1. Камни не сбрасываются в траншеи (котлован), они подаются по желобам при отсутствии в траншеях рабочих[~ 1].
  2. Для спуска рабочих в траншеи (котлован) и подъёма на подмости устанавливаются приставные лестницы с перилами или стремянки. Зимой они регулярно очищаются от снега и наледи.

Нормативные и расчётные характеристики кладки

Плотность и прочность кладки

Прочность кладки из камней неправильной формы значительно меньше прочности самого камня и составляет даже для кладки на растворе марки М100 из рваного бута лишь 5-8 % прочности камня[~ 7]. При одинаковой прочности камня и раствора прочность кладки из постелистого бута в 1,5 раза, а из камня правильной формы в 3,5 раза выше кладки из рваного бута[~ 7].

Нормативная объёмная масса бутовой кладки из известняка с объёмной массой 2200—2500 кг/м3 составляет 2100 кг/м3[~ 8]. При расчёте также учитывается собственная масса штукатурки равная 15 кг/м2[~ 8]. В случае применения мокрой штукатурки её толщина принимается обычно 1,5 см; нормативная объёмная масса штукатурки из цементного или смешанного раствора — 1800 кг/м3, из известкового раствора — 1600 кг/м3[~ 8].

Расчётные сопротивления кладки
Расчётные сопротивления сжатию бутовой кладки

Расчётные сопротивления R сжатию бутовой кладки из рваного бута согласно СП 15.13330.2012[~ 9].

Расчётные сопротивления сжатию бутобетонной кладки

Расчётные сопротивления сжатию R бутобетонной кладки согласно СП 15.13330.2012[~ 9].

Расчётные сопротивления кладки из сплошных камней

Расчётные сопротивления кладки из сплошных камней на цементно-известковых, цементно-глиняных и известковых растворах осевому растяжению Rt, растяжению при изгибе Rtb и главным растягивающим напряжениям при изгибе Rtw, срезу Rsq при расчёте сечений кладки, проходящих по горизонтальным и вертикальным швам приведены в таблице ниже[~ 9].

Расчётные сопротивления осевому растяжению бутобетонной кладки

Расчётные сопротивления осевому растяжению Rt бутобетонной кладки согласно СП 15.13330.2012[~ 9].

Модули кладки
Модули упругости и деформации кладки

Модули упругости Е0 и модули деформации Е кладки согласно СП 15.13330.2012[~ 9].

Модуль сдвига кладки

Модуль сдвига кладки равен[~ 9]: G = 0,4E0.

Коэффициенты кладки
Коэффициент условий работы

Расчётные сопротивления кладки сжатию, приведённые в таблицах выше, умножаются на коэффициент условий работы γc согласно СП 15.13330.2012[~ 9].

Коэффициент ползучести кладки

Коэффициент ползучести кладки согласно СП 15.13330.2012[~ 9].

Коэффициент линейного расширения кладки

Коэффициент линейного расширения кладки согласно СП 15.13330.2012[~ 9].

Коэффициент продольного изгиба

Коэффициент продольного изгиба кладки φ согласно СП 15.13330.2012[~ 9].

Коэффициент трения

Коэффициент трения кладки μ (мю) согласно СП 15.13330.2012[~ 9].

См. также

Примечания
Сноски
  1. Журавлёв И. П., Лапшин П. А. «Каменщик», 2003, Глава 13 «Бутовая и бутобетонная кладки», § «Бутовая кладка», с. 223—229.
  2. Аханов В. С., Ткаченко Г. А. § Каменные работы. §§ Бутовая и бутобетонная кладка // Справочник строителя. — 5-е изд., доп. и перераб. — Ростов н/Д: «Феникс», 2004. — С. 83—85. — 480 с. — 7000 экз. — ISBN 5-222-04050-X.
  3. Борисов А. Г., 2008, Глава 3 «Каменные работы», § «Кладка из камней неправильной формы», с. 93—94.
  4. Скалеух Н. В., 2001, Глава 3 «Строительство гаража». § «Возведение фундамента». §§ «Бутовые ленточные фундаменты», с. 47.
  5. Скалеух Н. В., 2001, Глава 3 «Строительство гаража». § «Возведение фундамента». §§ «Бутобетонные фундаменты», с. 50—51.
  6. Журавлёв И. П., Лапшин П. А. «Каменщик», 2003, Глава 15 «Каменная кладка в зимних условиях», § «Бутобетонная кладка», с. 260.
  7. Пособие к СНиП II-22-81, 1989, Пункт 3.4.
  8. Пособие к СНиП II-22-81, 1989, Пункт 3.25.
  9. СП 15.13330.2012, 2013.
    Источники
    1. Плужников В. И. Бутовый фундамент // Термины российского архитектурного наследия. — 1995.
    2. Бутовый фундамент // Российская архитектура. — Яндекс.Словари. — 1995.
    3. Ищенко И. И. Бутовая кладка // Каменные работы. — Учеб. для СПТУ. Изд-е 5-е, перераб. и доп. — М.: «Высшая школа», 1987. — С. 103—108. — 239 с. — 200 000 экз.
    4. Васильев Н. Н., Исаакян О. Н., Рогинский Н. О., и др. Бутовая кладка // Технический железнодорожный словарь. — М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1941.
    5. Кладка бутовая под лопатку // Терминологический словарь по строительству на 12 языках.
    6. Бучение, устройство из бута фундаментов // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
    7. Бутовая кладка рядами // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

    Литература

    Нормативная литература
    Свод правил
    • ЦНИИСК им. Кучеренко — институт ОАО «НИЦ «Строительство». СП 15.13330.2012 // «Каменные и армокаменные конструкции» (Актуализированная редакция СНиП II-22-81*) / Внесён Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство». Утверждён приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 29.12.2011 № 635/5. — М., 2013. — Электронный фонд ПНТД.
    Прочее

    Техническая литература
    • Журавлёв И. П., Лапшин П. А. «Каменщик: Учебное пособие для учащихся лицеев и училищ». — 2-е, доп. и перераб. — Ростов н/Д: «Феникс», 2003. — 416 с. — (Начальное профессиональное образование). — 5000 экз. — ISBN 5-222-03437-2.
    • Скалеух Н. В. «Строительство и оборудование гаража». — М.: «Цитадель», 2001. — 256 с. — 11 000 экз. — ISBN 5-7657-0156-6.
    • Борисов А. Г. «Справочник строителя: полный комплекс строительных и отделочных работ для сдачи дома в эксплуатацию». — М.: «АСТ», «Астрель», 2008. — С. 93—94. — 327 с. — (Строительство и дизайн). — Доп. тираж: 4 000 экз. — ISBN 978-5-17-037842-5 (ООО «Изд-во АСТ»), 978-5-271-14158-4 (ООО «Изд-во Астрель»).

    Ссылки
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.