Основы эксплуатации наружных кирпичных стен гражданских зданий - часть 3

 

  Главная      Учебники - Строительство     

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  ..

 

Основы эксплуатации наружных кирпичных стен гражданских зданий - часть 3

 

 

– так как ложковые ряды придают кладке прочность в продольном направлении, а тычковые в попе-
речном, многорядная перевязка создает большую сопротивляемость в продольном направлении, что 

очень существенно для стен, имеющих большую протяженность; 

– вертикальные  швы  многорядной  кладки  обладают  большим  сопротивлением  образованию  тре-

щин,  так  как  они  перекрываются  на  1/2  кирпича,  тогда как  при  цепной  перевязке  на  1/4  кирпича (см. 
рис. 1.3); 

– многорядная система улучшает сопротивляемость кладки растяжению и срезу, поскольку в этом 

случае раствор горизонтального шва перекрыт на 1/2 кирпича, а не на 1/4 кирпича как в цепной кладке; 

– кладка  с  многорядной  системой  более  технологична,  производительна  и  менее  трудоемка  (на 

15…20 %), требует менее квалифицированных специалистов, так как имеет по сравнению с цепной сис-
темой больший объем забутовки; 

– многорядная система перевязки снижает теплопроводность кладки по сравнению с цепной пере-

вязкой, однако следует отметить, что воздухо-проницаемость ее несколько выше – в кладке возможно 
образование участков с продольной фильтрацией воздуха. 

Наряду с кирпичными стенами из сплошной массивной кладки в практике эксплуатации встречаются 
здания со стенами из облегченной кирпичной кладки. Впервые строительство стен с такой кладкой 
было предложено русским инженером А.И. Герардом в 1829 г. Он предлагал устраивать стены из 
двух наружных стенок толщиной в 1/2 кирпича каждая, соединяемых между собой металлическими 
связями, а пространство между ними заполнять шлаком. Этот принцип используется и до настоящего 
времени.  
Достаточно широкое распространение получила облегченная кладка (рис. 1.4 и 1.5) в практике 

Рис. 1.3   Системы перевязок кладки из кирпича:  

а – цепная перевязка кладки из кирпича толщиной 65 мм; б – то же, из кирпича  

толщиной 88 мм; в – многорядная перевязка кладки из кирпича толщиной 65 мм;  

г – то же, из кирпича 88 мм 

а

б

в

г

Рис. 1.4   Кирпично-бетонные стены:

аб – с заполнением из легкого бетона; в – с термовкладышами;  

1 – легкий бетон; – термовкладыши

а

б

в

строительства в 20-х – 40-х гг. ХХ столетия.  
Это было связано с тем, что в малоэтажном строительстве, а также в зданиях средней этажности с 
поперечными несущими стенами прочность сплошной кладки наружных стен остается недоисполь-
зованной. В облегченной кладке теплозащитные и прочностные функции распределены между раз-
ными материалами. К наиболее распространенным типам облегченных стен относятся кирпично-
бетонные стены и стены с колодцевой кладкой. 

Кирпично-бетонные стены выполнялись двух видов (рис. 1.4, абв) – с заполнением легким моно-

литным бетоном и с термовкладышами заводского изготовления, выполненными из легкого бетона, пе-
нобетона, пеносиликата и других теплоэффективных материалов. 

Достоинством кирпично-бетонных стен первого вида по сравнению с другими видами облегченных 
кладок является их более значительная прочность. Связано это с тем, что бетон воспринимает часть 
нагрузки, передаваемой на стену. При этом лицевые кирпичные стенки имеют хорошую связь. Зда-
ния с такими стенами возводились на высоту до пяти этажей. Иногда такую кладку делали на пяти 
верхних этажах более высоких зданий. Однако такие стены имели повышенную трудоемкость изго-
товления и существенные эксплуатационные недостатки, приводящие к снижению их долговечности. 

Стены с колодцевой кладкой выполнялись нескольких видов. К ним, в частности, относятся кладки 

с термовкладышами, с засыпками шлаком или керамзитом, с заливкой колодцев легким бетоном (рис. 
1.5, абвг). Колодцевая кладка с монолитным легким бетоном применялась в зданиях высотой до пя-
ти этажей. Кладка со шлаковыми и другими засыпками использовалась в двухэтажных зданиях. Как по-
казал опыт эксплуатации стен с колодцевой кладкой, они также имеют значительные эксплуатационные 
недостатки  и  пониженную  долговечность  из-за  недостаточной  прочности  и  разрушений  теплоизоли-
рующих материалов. 

В последнее время здания с облегченной кладкой практически не возводились. 
В 30-х – 60-х гг. ХХ столетия были построены здания с кладкой наружных стен на «теплых» кла-

дочных растворах. Такие растворы имели шлаковые добавки. Эксплуатация стен с «теплыми» раство-
рами показала, что кладка имеет пониженную прочность, менее долговечна, и особенно, при повышен-
ной влажности. 

В последнее время в связи с повышением норм по теплозащите зданий наружные кирпичные стены 

начинают  выполнять  с  конструктивными  решениями,  обеспечивающими  более  четкое  разделение  не-
сущих и ограждающих функций стены. Это достигается путем устройства многослойных конструкций, 
состоящих из несущей кирпичной части и из теплоизолирующей конструкции, расположенной с внут-
ренней  или  наружной  поверхности  кладки.  Такие  решения  принимаются  также  и  в  случаях  дополни-
тельного утепления стен при капитальном ремонте и реконструкции зданий (см. главу 6). 

Важное  значение  для  обеспечения  монолитности  кладки  и  создания  благоприятных  условий  для 

эксплуатации стен имеет качество выполнения швов. Толщина горизонтальных швов оказывает влияние 
на прочность кладки. С ростом толщины прочность кладки снижается. Например, согласно [2] при по-
вышении  толщины  швов  от  8  мм  до  10…12  мм  ориентировочно  прочность  снижается  на  10  %,  а  при 

Рис. 1.5   Колодцевая кладка:  

а – планы; б – сечение по колодцу; в – сечение по поперечной стенке;  

г – сечение по колодцу при устройстве засыпки; 1 – ложковые ряды;  

2 – поперечная стенка; 3 – легкий бетон; 4 – засыпка шлаком;  

5 – армированные растворные диафрагмы

а

б

в

г

толщине 15…17 мм или неровном кирпиче – до 25 %. При строительстве зданий в XIX в. рекомендова-
лось принимать толщину горизонтальных швов равной 12 мм. При такой толщине в 1 м по высоте раз-
мещалось 13 рядов кладки из кирпичей толщиной 65 мм и 10 рядов кладки при толщине кирпичей 88 
мм.  При  обследовании  фактическая  толщина  швов  определяется  путем  замера  десяти  рядов  кладки  и 
соответствующего арифметического подсчета. 

Важное влияние на эксплуатационные качества стен оказывает вид обработки швов наружной по-
верхности кладки (рис. 1.6).  

В случае устройства кладки под штукатурку для лучшей связи штукатурного слоя со стеной швы с 

наружной стороны не заполняются раствором на глубину 10…15 мм (рис. 1.6, а). Такой прием кладки 
называется «впустошовку».  Если  поверхность стен  не  оштукатуривается,  то  кладку  

•   

 

ведут с полным заполнением швов приемами «вподрез» (рис. 1.6, б) или «под расшивку» (рис. 1.6, вг). 
В гражданских зданиях лицевые швы с целью придания наружным неоштукатуренным стенам декора-
тивных качеств в основном используется прием кладки «под расшивку». Расшивка швов выполняется 
специальным инструментом, придающим им форму валика или выкружки. При качественном выполне-
нии расшивки значительно снижается воздухопроницаемость стен. 

 

2   ВНЕШНИЕ И ВНУТРЕННИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ  
НА СТЕНЫ И ТРЕБОВАНИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ  
ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА 

 
Наружные стены являются одним из основных элементов оболочки здания, обеспечивающих тре-
буемые параметры микроклимата помещений. В процессе эксплуатации стены находятся под посто-
янным воздействием многочисленных факторов внешней и внутренней среды. От вида и уровня воз-
действия этих факторов во многом зависят их конструктивные решения и эксплуатационная надеж-
ность. Обеспечение эксплуатационной надежности и долговечности стен достигается правильной ор-
ганизацией их эксплуатации с учетом конкретных природно-климатических условий района и пара-
метров микроклимата внутри здания. 

 

2.1   Характеристики климата, влияющие  
на эксплуатационные качества стен 

 
Конструкции наружных кирпичных стен и степень их долговечности в значительной мере опреде-

ляются природно-климатическими условиями района строительства. От этого, в частности, зависит вы-
бор материалов кладки, толщина стен и их конструктивные решения. 

В  процессе  эксплуатации  стены  находятся  под  воздействием  различных  факторов  внешней  окру-

жающей среды. К таким воздействиям относятся температура и влажность наружного воздуха; вид, ко-
личество и характер выпадения осадков; скорости и направления ветра; солнечная радиация и др. Све-
дения о параметрах этих воздействий приведены в СНиП 23-01–99* [12]. 

Большая  территория  страны,  наличие  горных,  равнинных  и  прибрежных  районов,  резко  отличаю-

щихся по климатическим признакам, и ряд других подобных факторов привели к необходимости деления 
страны на четыре климатических района, включающих в себя 15 подрайонов. Такое деление позволяет бо-
лее  дифференцированно  подходить  к  проектированию  и  эксплуатации  зданий  с  учетом  конкретных  при-

Рис. 1.6   Обработка швов кирпичной кладки:  

а – кладка впустошовку; б – вподрез; в и г – под расшивку

а

б

в

г

родных  условий  подрайона.  Карта  климатического  районирования  и  характеристики  климатических  рай-
онов приведены в СНиП 23-01–99* [21].  

Большинство внешних воздействий, оказывающих влияние на стены, проявляется комплексно. Воз-
действия вызываются одновременным действием нескольких физических величин, например, низкой 
температуры и ветра, высокой температуры и солнечной радиации. Совместные действия могут при-
водить к чрезмерному переохлаждению или перегреву конструкций. Возникновение таких или по-
добных им ситуаций должно быть учтено как на стадии проектирования, так и в процессе эксплуата-
ции стен, например, путем нанесения на стены дополнительных защитных слоев. 

Внешние  воздействия  оказывают  влияние  на  процессы  старения  ограждения.  Интенсивность  воз-

действий внешней среды зависит от ее характера. К наиболее важным факторам, определяющим харак-
тер  среды,  относятся:  солнечная  радиация,  атмосферная,  грунтовая,  биологическая  и  водная  состав-
ляющие, температурные параметры среды и их колебания во времени. Перечисленные факторы оказы-
вают влияние на конструкции стен не изолированно, а совместно, усиливая тем самым действие каждо-
го  из  них.  Например,  осмотические  напряжения,  возникающие  при  капиллярном  поднятии  жидкости, 
сочетаются  с  действиями  механических  напряжений:  напряжений,  вызываемых  действием  солнечной 
радиации; напряжений от периодически меняющихся наружных температур, часто переходящих через 
нулевое значение; напряжений, определяемых структурой материала, и т.п. В таких случаях в материале 
возникают  сложные  напряженные  состояния,  приводящие  к  появлению  микротрещин,  а  затем  и  к  по-
следующему разрушению конструкций. 

Характерным примером комплексного воздействия факторов природной среды на стены зданий яв-

ляется процесс интенсивного износа кирпичных стен в прибрежных районах Охотского моря [13].  

По просьбе администрации г. Охотска в 1980 г. было произведено исследование наружных кирпич-

ных  стен  зданий,  возведенных  в  период  70-х  гг.  ХХ  в.  на  прибрежных  территориях  Охотского  моря. 
При обследовании было установлено, что в природных условиях этих районов по истечении нескольких 
лет эксплуатации кирпичные неоштукатуренные стены начинают интенсивно разрушаться. В процессе 
разрушения  от  наружных  поверхностей  кирпича  отслаиваются  пластинки  материала  толщиной  5…20 
мм. На местах сколов было заметно наличие солевого налета. Постепенное отслоение материала приве-
ло к тому, что со временем уменьшились не только теплотехнические свойства стен, но и возникла уг-
роза снижения их несущей способности. Наиболее интенсивно подвергались разрушению поверхности 
стен южной, юго-восточной и юго-западной ориентаций. 

При изучении причин разрушения было установлено, что оно вызывается комплексным действием 

влаги с сопутствующими этому физико-химическими процессами и колебаниями наружных температур. 

Кирпичная кладка имеет пористо-капиллярную структуру. При контакте с водой или влажным воз-

духом  она  интенсивно  увлажняется.  Влияние  влаги  на  долговечность  проявляется  как  поверхностно-
активного  вещества,  оказывающего  физические  воздействия  на  конструкцию,  и  как  химически  актив-
ной  агрессивной  среды.  При  увлажнении  кладки  дождевой  водой  силы  капиллярного  давления  влаги 
вызывают сложные напряжения в материале, приводя к появлению микротрещин. Влага, попадающая в 
микротрещины, в силу дипольной ориентации молекул в адсорбированном слое, имеет упругость, близ-
кую  к  упругости  материала,  и  оказывает  расклинивающее  воздействие  по  мере  сужения  микротрещин. 
Схема такого воздействия показана на рис. 2.1. 

Процесс разрушения ускоряется при совместном действии отрицательных температур и влаги. При 

низких  температурах  замерзающая  вода увеличивается  в  объеме  и вызывает  в  материале напряжения, 
превосходящие его прочность. 

Большое влияние на износ кирпичной кладки в этих условиях оказывает ее попеременное увлажне-

ние и высыхание. Это влияние усиливается при увлажнении водой, содержащей растворы морских со-
лей.  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

σ

σ

ÐÈÑ. 2.1   ÐÀÑÊËÈ-

ÍÈÂÀÞÙÅÅ ÄÅÉ-

ÑÒÂÈÅ

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  ..