Арматура для кирпичной кладки

Арматура кладочная

Быть или не быть арматуре внутри кирпичной кладки? Вот вопрос, с которым сталкивается каждый начинающий каменщик. А таковыми когда-нибудь становятся практически все владельцы загородной недвижимости, учитывая широкую сферу применения кирпича. 

Из него возводят не только дом, но и гараж с баней. Он востребован при строительстве опорных столбов для забора и непосредственно ограждения. Из него создают фундамент теплицы и основание беседки. Его используют при устройстве подпорных стенок и окантовки гряд. Он незаменим при кладке печки для барбекю, популярен при оформлении крыльца и оригинальной скамейки…

Список сооружений из кирпича можно продолжать до бесконечности. И по большому счёту все они представляют собой неоднородный материал, состоящий из попеременных рядов кирпича и кладочного раствора. 

А поскольку модули упругости кирпича и раствора разные, то в местах их соединения возникает растягивающее касательное напряжение. Причём в горизонтальных швах оно выше, чем в вертикальных стыках, которые обычно заполняют меньшим количеством цементно-песчаной смеси.

Уравновесить напряжение и обеспечить прочность кирпичной кладки помогает арматура, уложенная в раствор между кирпичами.

По мнению специалистов, усиление кирпичной кладки методом армирования никогда не бывает лишним. Однако существуют обстоятельства, при которых оно жизненно необходимо.

Показания к армированию

• Строительство в сейсмически опасных районах, где существует угроза землетрясения.

• Работы на пучнистостых или просадочных грунтах, вызывающих неравномерную осадку построек.

• Близость железнодорожных и автомобильных магистралей, вызывающих вибрацию сооружений.

• Возведение массивных построек, например, зданий в несколько этажей, где перекрытия, лестничные марши и другие конструктивные элементы увеличивают нагрузку на нижнюю часть стен.

• Сооружение пристроек к уже имеющимся зданиям или комплекса зданий разной высоты, отличающиеся силой давления на грунт.

Таким образом, армированию подлежат любые сооружения из кирпича, если они находятся в неблагоприятных географических условиях, а также массивные или неоднородные по составу конструкции.

Армирующие материалы

Однако на практике осуществить армирование не так-то просто. Это в бетонную стяжку или под штукатурку можно поместить арматуру, которая со стороны под толщей раствора будет совершенно незаметна. В случае с кирпичной кладкой задача осложняется ограниченной шириной шва. Здесь каждый сантиметр налицо, и скрыть в бетонных прослойках арматуру весьма затруднительно.

Выходом из положения является подбор таких армирующих изделий, которые бы при максимально скромных размерах обладали повышенной прочностью на разрыв и могли гасить вибрацию объектов.

Совместить несовместимое стараются производители полимерных и стеклопластиковых сеток для армирования. Изделия легки, тонки, прочны и надёжны. Но у многих сеток есть особенность, которая сводит на нет все прочие достоинства – беззащитность перед химическим составом применяемой в кладке цементно-песчаной смеси. Под воздействием свойственной ей щелочной среды, армирующие пластиковые сетки элементарно разрушаются, а для больших и сложных сооружений потеря металлической поддержки чревата неприятностями. 

Единственный материал, способный взаимодействовать с любыми строительными смесями – это металл. Как правило, углеродистая и низколегированная сталь, из которой и производят арматурные изделия.

ПРУТКИ. Наиболее востребованными являются горячекатанные и термомеханически упроченные прутки или стержни:

• класса A-I – с гладкой поверхностью;

• классов A-II, A-III, A-IV – с рифлением в виде двух продольных рёбер и поперечных выступов, идущих по винтовой линии. 

ПРОВОЛОКА. Это холоднодеформированные изделия.

• Класс В – к нему относятся круглые и профильные изделия, особенностью которых является отношение к сварке. Если  проволоку В-1 можно монтировать путём точечной сварки, то для В-2 и Вр-2 допустимо лишь проволочное соединение.

• Класс К – так называют особо прочные канаты, сплетённые из нескольких проволочных волокон. В армировании востребованы К-7 – спиральные семипроволочные изделия и К-19, изготовленные из 19-и проволочных основ.

• Катанка – это пруток, полученный в результате горячей прокатки. Однако из-за повышенной пластичности её можно отнести к проволоке. Даже в холодном состоянии катанка выдерживает изгиб на 180 градусов, что позволяет создавать на её основе особую зигзагообразную арматуру – аналог сетки. 

СЕТКИ. Так называют металлические изделия, имеющие решетчатую структуру. Производят сетки из рифлёной проволоки Вр-1 или из арматурной стали диаметром 3-40 мм. Для удобства армирования кирпичной кладки часто изготавливают в виде карт. Можно подобрать изделия шириной, точно соответствующей толщине кладки:

• 0,25х2 – в 1 кирпич;

• 0,37х2  – в 1,5 кирпича;

• 0,5х2 – в 2 кирпича;

• 0,63х2 – в 2,5 кирпича.

Помимо специальных армирующих и кладочных сеток для укрепления кирпичных сооружений часто используют просечно-вытяжные и тканые сетки.

ПОЛОСА. Данный вид арматуры производят путём горячего проката стальной заготовки через ряд валков, уменьшающих толщину сечения. В строительстве находят применение стальные полосы высотой в пределах от 20 до 80 мм при ширине 100-200 мм. 

Для повышения пластичности их подвергают обжигу, а для устойчивости к воздействию влаги – оцинкованию.

Способы армирования

1. ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ армирование бывает двух видов, выбор которых зависит от того, какие силы действуют на конструкцию. Когда нагрузка приходится на центр сечения или с небольшим отклонением от него, рекомендуется поперечное армирование. Если же напряжение действует на участок, значительно сдвинутый от середины, прибегают к продольному армирование.

• Поперечное. Оно востребовано для армирования кладки стен толщиной в два и более кирпича, а также при возведении относительно длинных сплошных стен и отдельно стоящих столбов или простенков. 

Поперечное армирование часто называют «сетчатым», поскольку в нём обычно задействована сетка – заводского производства или собственноручно сделанная из катанки. Заводскую сетку укладывают через каждые 3-5 рядов кирпичной кладки. Размер ячеек – чем меньше, тем лучше. Толщина проволоки – максимум 8 мм, чтобы не превышать допустимую ширину бетонного шва в 12 мм.

Из катанки сетку мастерят в виде лабиринта с регулярными поворотами через каждые 5-10 см. При армировании изделие располагают в смежных горизонтальных рядах, уложив в бетон взаимно перпендикулярно друг к другу. 

• Продольное. Его используют при кладке перегородок толщиной в один кирпич и располагают в местах сопряжений стен, скачках внутренних напряжений или по всей длине сплошных стен.

По аналогии этот вид армирования можно назвать «стержневым», поскольку он осуществляется с помощью гладких или рифлёных прутков, а также стальных полос. Их укладывают в раствор по всей длине кладки, располагая рядом до трёх штук. Повторяют армирующий слой через каждые 2-3 ряда кирпича.

2. ВЕРТИКАЛЬНОЕ армирование требуется для увеличения прочности кладки, работающей на изгиб. Укрепление производят одним из двух методов. 

• Скрытый. В этом случае арматурные прутки устанавливают в пазы, оставленные между кирпичами, и связывают между собой хомутами. Расстояние между прутками зависит от их толщины и составляет не более 50 см. В процессе кладки стальную конструкцию заливают бетонным раствором. 

• Открытый. Наружное вертикальное армирование предусматривает установку металлических прутков или уголков с лицевой стороны кладки. Между собой их соединяют стальными полосами, расположенными друг над другом через каждые 20-50 см. Это так называемая «обойма», используемая обычно при строительстве столбов или колонн.

Порядок армирования

ПЕРЕМЫЧКИ. Как использовать прямые отрезки стальной арматуры рассмотрим на примере армирования перемычек, устраиваемых над дверными и оконными проёмами. 

1. Устанавливают деревянную опалубку, подставив снизу опоры.

2. Наносят на неё бетонный раствор слоем 20-40 мм.

3. Укладывают вдоль длины арматурные стержни на расстоянии друг от друга в полкирпича. Если используют рифлёные изделия диаметром 4 мм, с обеих сторон оставляют концы длиной по 250 мм. Если применяют гладкие стержни диаметром 6 мм, длину увеличивают, чтобы загнуть окончания вокруг кирпича в кладке в виде крюков. Вместо стержней можно использовать стальные полосы.

4. Арматуру вдавливают в раствор до середины его глубины.

5. Поверх создают кирпичную кладку в 5-6 рядов. 

6. Когда раствор затвердеет, опалубку демонтируют.

СТОЛБЫ. Эти сооружения могут иметь не только квадратную, но и прямоугольную форму. Для столбов ограждения или предназначенных под установку светильников достаточно стенки в 1,5-2 кирпича и трубы-сердечника, вокруг которой и производят кладку. Для несущих столбов, на которые будут возлагаться большие нагрузки в конструкции забора или фундамента, минимальной является стенка в 1,5-2 кирпича и требуется дополнительное армирование стальной сеткой.

1. Сетку из проволоки диаметром 3-6 мм предварительно режут на квадраты, которые меньше сечения столба на 20 мм. 

2. В середине каждой заготовки вырезают отверстие, равное диаметру стальной трубы, забетонированной в грунт и являющейся сердечником столба.

3. При создании кладки через каждые 3-5 рядов кирпича наносят более толстый слой раствора.

4. На него помещают сетку, старясь уложить её так, чтобы края не выходили за пределы постройки.

5. Вдавливают в раствор, размещая сетку ровно посередине. Минимальный слой цементно-бетонной смеси – по 2 мм под и над арматурой.