Введение
Строительство конструкций из отдельных единиц камня, кирпича или блоков.
Кладка – это ремесло возведения конструкций из кирпича, камня или аналогичных материалов, включающее оштукатуривание и облицовку, при которых элементы укладываются, связываются и скрепляются раствором. Термин "кладка" может также относиться к самим строительным элементам (камню, кирпичу и т.п.). Распространенными материалами для кладки являются кирпич и строительный камень, такой как мрамор, гранит и известняк, искусственный камень, бетонные блоки, стеклянные блоки и саман. Кладка, как правило, представляет собой очень прочную конструкцию. Однако долговечность всей кладки существенно зависит от используемых материалов, качества раствора и мастерства исполнения, а также от схемы расположения элементов. Человека, занимающегося кладкой, называют каменщиком. Обе эти профессии относятся к строительным специальностям.
История
Масонство – одно из древнейших строительных ремесел в мире. Строительство египетских пирамид, римских акведуков и средневековых соборов – все это примеры каменной кладки. В ранних конструкциях для стабилизации сооружения против боковых воздействий использовался вес самой кладки. Типы и технологии каменной кладки развивались вместе с архитектурными потребностями и культурными традициями. С середины XX века в каменной кладке часто стали применять стальные армирующие элементы для восприятия растягивающих усилий, возникающих в современных тонких, легких и высоких строительных системах.
Приложения
Каменная кладка имеет как несущие, так и не несущие конструкции. Несущие конструкции включают в себя стены, колонны, балки, фундаменты, несущие арки и другие элементы. С другой стороны, каменная кладка также используется в не несущих конструкциях, таких как камины, дымоходы и системы облицовки.
Недостатки
Экстремальные погодные условия при определенных обстоятельствах могут вызывать разрушение кладки из-за сил расширения и сжатия, связанных с циклами замораживания и оттаивания. Кладка, как правило, имеет большой вес и должна возводиться на устойчивом основании из нетронутого или механически уплотненного грунта, иначе могут появиться трещины. В отличие от бетона, каменная кладка плохо поддается механизации и требует более квалифицированного труда. CMU (бетонные блоки) могут быть изготовлены с различными вариантами отделки поверхности. Их можно окрашивать в процессе производства или подвергать окраске, морилке или покраске после монтажа. Их можно раскалывать в ходе производственного процесса, придавая блокам шероховатую поверхность, имитирующую натуральный камень, например, бутовый камень. CMU также могут быть фактурированы, иметь ребра, подвергаться пескоструйной обработке, полировке, насечке (гребнем или щеткой), содержать декоративные заполнители, допускать контролируемое оседание в процессе твердения или сочетать несколько из этих техник для создания декоративного эффекта. "Глазурованные бетонные блоки производятся путем нанесения постоянного цветного облицовочного слоя (обычно состоящего из полиэфирных смол, кварцевого песка и различных других химических веществ) на бетонный блок, что обеспечивает гладкую и непроницаемую поверхность." Стеклянные блоки или кирпичи изготавливаются из стекла и обеспечивают полупрозрачный или прозрачный обзор.
Фурнированая кладка
Стены из каменной облицовки состоят из элементов каменной кладки, обычно кирпичей на глиняной основе, установленных с одной или обеих сторон структурно независимой стены, как правило, построенной из дерева или каменной кладки. В данном случае кирпичная кладка выполняет преимущественно декоративную, а не несущую функцию. Кирпичная облицовка обычно соединяется с несущей стеной кирпичными связями (металлические полосы, прикрепленные к несущей стене и к швам раствора кирпичной облицовки). Как правило, между кирпичной облицовкой и несущей стеной имеется воздушный зазор. Поскольку кирпич на глиняной основе обычно не является полностью водонепроницаемым, несущая стена часто имеет водостойкое покрытие (обычно рубероид), а в основании кирпичной облицовки могут быть предусмотрены вентиляционные отверстия для отвода влаги, скапливающейся в воздушном зазоре. Бетонные блоки, натуральный и искусственный камень, а также облицовочная глина иногда используются в аналогичной облицовочной технике. Большинство утепленных зданий, использующих бетонные блоки, кирпич, глину, камень, облицовку или их комбинации, имеют внутреннюю теплоизоляцию в виде минераловатных плит между деревянными стойками каркаса или в виде жестких теплоизоляционных плит, покрытых штукатуркой или гипсокартоном. В большинстве климатических условий теплоизоляция более эффективна при расположении снаружи стены, что позволяет внутренним помещениям здания использовать вышеупомянутую тепловую массу каменной кладки. Однако эта технология требует наличия внешнего слоя, устойчивого к атмосферным воздействиям, поверх теплоизоляции и, следовательно, обычно обходится дороже.
Габионы
Габионы – это корзины, обычно изготавливаемые из стали, защищенной цинком (оцинкованной стали), которые заполняются камнем среднего размера, имеющим сколы и трещины. Они функционируют как единая конструкция и укладываются со смещением назад для создания откосной или подпорной стенки. Преимущества габионов заключаются в хорошей дренируемости, гибкости, а также устойчивости к наводнениям, поверхностному стоку воды, морозобоинам и размыву грунта. Срок их службы ограничен долговечностью проволоки, из которой они сделаны, и при использовании в агрессивных средах (например, в прибрежной зоне с соленой водой) необходимо применять проволоку с соответствующей коррозионной стойкостью. Большинство современных габионов имеют прямоугольную форму. Более ранние габионы часто представляли собой цилиндрические плетеные корзины с открытыми концами, которые обычно использовались для временных, часто военных сооружений. Подобные работы можно выполнять и с более мелким заполнителем, используя георешетки.
Механическое моделирование каменных конструкций
С точки зрения материаловедения, каменная кладка – особый материал с экстремальными механическими свойствами (обладающий очень высоким отношением прочности на сжатие к прочности на растяжение), в связи с чем приложенные нагрузки не рассеиваются, как в упругих телах, а стремятся распространяться по линиям высокой жёсткости.