Что собой представляет, для чего и как правильно производится усиление кирпичных стен?

Строительство кирпичного дома – это последовательный конструкционный процесс, который способен обеспечить будущих владельцев долговечным и прочным жильем.

Безопасность и технические характеристики жилья достигаются за счет соблюдения установленных норм.

При возведении кирпичных стен, особенно наружных, принимающих на себя основную нагрузку, армирование помогает добиться дополнительного укрепления поверхности.

Для чего необходимо усиление конструкции, что для этого нужно, и как это происходит – читайте подробно в представленной статье.

Что это такое?

Чтобы предотвратить ошибки строительства, в виде трещин на стенах и их разрушения, при кладочных работах обязательно используют армирование – заливку раствором монтажной сетки или прутьев различного диаметра, а также дополнительное укрепление стен с помощью монтажных приспособлений.

Усиление особенно сильно выручает на конструкционных (несущих) стенах – его используют в качестве профилактики ошибок строительства, а также при выявленных нарушениях технологии кладки и разрушениях, вызванных определенными факторами:

• фундаментными причинами (неправильное проектирование, отсутствие технологии работы с почвами, земельные работы с нарушенной технологией обустройства);
• природными стихиями (сейсмические пороги, ураганы, наводнения);
• механическими повреждениями (воздействиями снаружи –различные аварии);
• атмосферными перепадами из-за климатических особенностей (жарко-холодно, образование конденсата).

Дополнительное укрепление стен помогает избежать растрескиваний на поверхности, и затрат, связанных с ремонтом и восстановлением поверхности.

Чаще всего дополнительное усиление требуется при нарушенной технологии процесса, например, когда торопятся со стройкой, и не дают фундаменту достаточно времени для того, чтобы он сделал усадку в течение года. Усиление необходимо также для построек, расположенных на пучинистых почвах, даже если на них обустроен монолитный фундамент.

Армирование способно снять большую нагрузку со стен, равномерно распределив ее по всему периметру конструкции, помочь при выполнении сложных кладок (например, арочных и столбов), устранить ошибки (если были использованы низкокачественные материалы), а также сделать стены неуязвимыми в сейсмоопасных регионах.

Металлические прутья имеют диаметр от 3 до 8 мм, а сеточная арматура бывает заводской или связанной самостоятельно (строительная проволока), с ячейками от 40 х 40 (мм) и выше. Арматуру и сетку можно укладывать в разных направлениях, через каждые 3-5 рядов. Она хорошо взаимодействует не только с кирпичной поверхностью, но и растворами, которые применяются для кладочных работ (чаще всего – песчано-цементный).

Современные производители в настоящее время выпускают кирпичную продукцию по новым технологиям, благодаря которой возводящаяся стена из кирпича не нуждается в армировке, несмотря на то, что строительные нормы обязывают ее выполнять.

Но большинство строителей советуют не пренебрегать технологией укрепления стен. Необходимости в ней нет тогда, когда стена, толщиной в половину кирпича, не превышает 3 м, и не подвержена большим нагрузкам, а также при очень толстом пироге стены и для небольших зданий.

Усиление и армирование показаны тем домам, которые возводятся на непрочных грунтах, для правильной усадки постройки, без склонности к разрушениям, а также, если в работе используется колотый кирпич.

Варианты укреплений

Армировка кирпичной кладки может быть внутренней и наружной, с использованием металлических приспособлений. Внутри она проводится с помощью сетки и металлических стержней, снаружи – с помощью анкеровочной или сеточной конструкции, соединяющей между собой швы при разрушенных частях стены.

При выборе наиболее подходящего вида укрепления, всегда учитываются:

• предполагаемые нагрузки, которые будет выдерживать кирпичная стена;
• последовательность кладочных работ и тип перевязки;
• формирование промежутков между армированными изделиями, согласно проекту.

Расположение (вариант) укреплений бывает нескольких разновидностей:

1. Продольный. Считается самым распространенным способом. Подходит для внешних и внутренних работ, применяется в работах по упрочнению боковых нагрузок и изгибов. Использует любой вид армированного материала. Может пересекаться с вертикальными элементами арматуры.
2. Поперечный. Такой вид усиления кладки подходит не только для наружных стен, но и перегородочных, а также для формирования колонн. Крепления закладываются внутри стены, через каждые 3-4 слоя кирпича. Мастера чаще используют сетку, связанную самостоятельно (просечную или вытяжную).

Этот способ хорошо крепит кладку по изгибам и сжатию. Прутья здесь используют редко, а сетку часто накладывают в виде зигзага, под небольшим углом, создаваемом изделиями, при соотношении на поверхности.

Вертикальный. При этом виде используются прутья разной длины и диаметра (чаще до 15 мм), которые устанавливаются по вертикали, у основания кирпичной кладки. Способ армирования здесь – внутренний и наружный, согласно проекту инженера. Здесь допустимо использование проволоки, с диаметром от 10 мм. Она может закрепляться по поверхности стены с помощью металлических стержней, анкеров, уголков и крепежного материала.

Какой бы способ не выбрал строитель, любой из них позволит надежно закрепить конструкцию, сделает ее долговечной, и будет противодействовать появлению трещин.

Армированные крепления должны быть в хорошем состоянии, без следов коррозии. Желательно, чтобы они были выполнены проверенным производителем, способным предоставить гарантии на свои изделия.

Расходники и нужные инструменты

Для того, чтобы выполнить качественное укрепление в процессе кладки, необходимо подготовить расходный материал и инструмент. Строителю понадобятся:

1. Кирпичи нужного размера, сухая смесь для приготовления песчано-цементного раствора, емкость, лопата, бетономешалка или строительный миксер.
2. Армированные прутья определенного диаметра, монтажная сетка, проволока, анкеровочные приспособления из качественного металла, крепежные элементы (гвозди, саморезы, шурупы, болты и т.д.).
3. Обычный молоток и резиновый (киянка), строительный шнур, уголки металлические, колышки, швеллеры.
4. Шпателя, мастерки, шуруповерт, дрель, болгарка.
5. Рабочая одежда и обувь.

Если планируется использование армированной решетки, то ее можно купить в готовом виде, или при желании, связать специальным крючком самостоятельно, заранее разметив длину прутьев, и разрезав стержни для того, чтобы образовать с ними сетку в виде звеньев.

Как укрепить конструкцию?

Укрепление кирпичной стены происходит при кладке в шахматном порядке (армировка в полкирпича), а также в четверть кирпича.

Любой способ способен увеличить прочность здания за счет создания долговечной стены. Армирование начинают выполнять с самого первого слоя, не забывая про использование Г-образных прутьев для образования углов по периметру постройки.

Важное правило продольной и поперечной армировки – обустройство изделий по поверхности слоев кладки, с перевозкой швов, через каждые 3-4 слоя. Вертикальные прутья закрепляют с низа, в полкирпича от пола. В процессе работы армированную кладку осуществляют с помощью цементного раствора, при этом стараются, чтобы смесь полностью покрывала используемую сетку или прутья.

Технология армировки должна соответствовать нормативным правилам, и выполняется только после того, как окончены земляные работы, установлен фундамент, давший усадку в течение 1 года, выполнена гидроизоляция и водоотвод фундаментного основания, закуплены необходимые расходные материалы и инструмент.

Поперечное упрочнение

Сетка при данном способе накладывается на кирпичный слой. Ее можно закрепить или заменить прутьями нужной длины. Желательно использовать для одного строения одинаковый армирующий материал. После расположения армированных изделий в пустотелом кирпиче или по полнотелому, укладываемая поверхность промазывается цементным раствором, с толщиной не менее 1,5 см.

При данном способе допустимо одновременное использование сетки с разной формой звеньев (зигзагообразных, прямоугольных и квадратных) и стержней от 10 мм.

Через каждые 4-5 рядов накладывается армировка, заливается раствором цемента под наложенный сверху кирпич, который простукивается резиновой киянкой.

Продольное армирование

Здесь используют прутья, укладываемые снаружи или внутри стены, с диаметром, более 10 (до 150) мм. Внутреннее укрепление заключается в усиленном углублении низа стержней в основании кладки, в глубине шва, на поверхности между кирпичными изделиями.

В процессе монтажа определяется нагрузка на стену. В зависимости от этого, распределяется расстояние между прутьями. Заливка раствора проводится по такому же принципу, как и в поперечном.

Вертикальное

При этом способе используют прямую или зигзагообразную строительную сетку, можно прутья.

Рекомендуется рядная кладка правильной формы, с шириной шага около 100 мм и заглублением используемых приспособлений армировки на 20 мм.

Выбрать наиболее подходящий способ усиления стены возводящейся постройки мастер может сам. Главное – выполнять работы по представленным строительным нормативам.

Особенности

Для проведения кирпичных кладочных работ чаще всего используются качественные материалы, имеющие сертификат качества, маркировку и гарантии от производителя.

Технологии, применяемые при кладке, должны соответствовать нормам:

Особой армировке подлежат стены с толщиной в полкирпича – здесь достаточно использования немного внутренней строительной сетки.

Углы кирпичных стен необходимо укреплять более тщательно, так как от них распределяется несущая нагрузка на стены и задается ее направление. Для углов используются прутья, швеллеры, металлические уголки.

Основные нюансы, на которые стоит обратить внимание в процессе кладки – это:

1. Армировка с начала, а затем, через каждые 3-4 слоя кирпича.
2. Усиленное (двухслойное) укрепление в местах проема дверей и окон (перемычек).
3. Обязательное создание армопояса под кровлю.
4. Усиление мест с перепадом уровней.

При выполнении армирования необходимо соблюдать нормативы, и стараться не допускать в процессе хранения изделий порчи армированного материала. Кроме того, нужно знать о том, что в процессе кладки армировка должна быть полностью покрыта кладочным раствором, а толщина швов закрывать металлические стержни. При этом, края приспособлений не должны выходить за пределы кладки.

Опытные специалисты рекомендуют при вязке сетки использовать материал, который нужно крючком готовить самому, без выполнения сварочных работ.

Последствия отсутствия

Несвоевременно принятые меры по укреплению разрушающихся стен, с трещинами и обрушениями, несоблюдение технологии кладки вначале строительства, может привести к неблагоприятным последствиям:

1. Стена из кирпича без армирования прослужит недолго, особенно, когда у нее очень большая толщина.
2. Поверхность не сможет выполнять несущую нагрузку, и будет со временем разрушаться.
3. Без армировки может произойти геометрическая деформация постройки.

Поэтому укреплению уделяется такое повышенное внимание, несмотря на появление на строительном рынке кирпичей-новинок, не требующих кладочного закрепления. Особенно большое внимание стоит уделять проемам (двери, окна), где требуется усиленная армировка.

Также необходимо знать, что процесс усиления проводят равномерно по стене, так как строители не рекомендуют использование металлических приспособлений сверх нормы. Особые требования к раствору – он должен быть сделан из качественной марки цемента, желательно, М500 и выше.

Армированную сетку необходимо выбирать правильно, с одинаковой конфигурацией ячеек. Ее можно предварительно прокрасить, чтобы защитить от коррозии.

Заключение

Усиление и армирование кирпичной кладки считается необходимым условием при создании стойкой, крепкой, безопасной, безаварийной и долговечной конструкции. Кирпич не относится к дешевым материалам, поэтому армировка поможет строению простоять более 100 лет.

Правильно выполненное укрепление стены, по выбранному способу, должно соответствовать проекту. Армирование помогает равномерно распределять нагрузку на стены, и предотвращает негативные последствия, которые могут наступить без усиления кладки. Выполнение работ с армированным материалом лучше всего доверить профессионалам.

Методы усиления зданий

Примерный срок службы здания высчитывается еще на этапе постройки. Определяется примерная дата, на основе нескольких параметров: тип грунта, фундамент, этажность (высота строения), вид строительного материала, а также воздействие внешних сил. Но каким бы длительным не был период износа, усиление конструкции все же может потребоваться.

Условно виды улучшения делятся на обычные способы и новые (современные). И в том, и другом случае первым делом проводят анализ всех элементов, в этот момент выделяеются наиболее слабые места. Они могут быть сжаты, растянуты, подвержены крутящему моменту и прочее. Это помогает выбрать определенный тип усиления конструкции наиболее эффективно.

Усиление несущих конструкций

Прочность, надежность и устойчивость любых элементов решается за счет несущих элементов, подразделяющихся на вертикальные и горизонтальные. Под действием определенных условий: эксплуатация, окружающей среды все конструкции через определенное время начинают разрушаться. Усиление конструкций здания применяется также в случаях реконструкции или технического перевооружения определенного помещения.

Выполнение работ по улучшению несущих элементов может оказаться обязательным не только старым зданиям, но и новым построениям. Потребность в улучшение новых зданий может возникать чаще всего вследствие допущения ошибок в процессе выполнения строительно–монтажных работ. Старым зданиям усиление становится необходимо при чрезмерном возрастании нагрузки на несущие элементы по причине увеличенной скорости старения отдельных элементов либо при изменении стабильности грунта под ними.

Усиление металлических конструкций

С целью улучшения элементов из стали применяют в работе следующие способы:

• повышение жесткости и увеличение площади нагружаемого сечения;
• усиление работающих на сжатие стоек;
• использование предварительно напряженных элементов.

Усиление железобетонных конструкций

В железобетонных конструкциях усилению подлежат фундаменты, перекрытия, ригели, колонны, балки. Железобетонные фермы и балки при необходимости заменяются на новые. Перед производством данных работ производятся специализированные подготовительные операции.

Усиление конструкций из дерева

Выбор метода улучшения элементов из дерева происходит в зависимости от вида имеющегося повреждения. Для всех повреждений основное первоначальное действие – разгрузка конструкции.

Работы по улучшению несущих конструкций требуют наиболее высокой квалификации рабочих, а также более тщательного контроля качества производимых работ по сравнению с обычными строительно–монтажными работами.

Определенный способ выбирается после проведения экспертизы объекта и составления проекта. Проект должен составляться специализированной организацией.

Усиление конструкций углеволокном

Современные способы усиления конструкций предполагают использование углеволокна. Основными его преимуществами стали:

• быстрый монтаж;
• практичность;
• простота в установке;
• возможность усиления в труднодоступных местах конструкции;
• универсальность в применении к различным строительным материалам.

Углеволокно может быть представлено в виде холста, ленты или ламината. Крепление к конструкции происходит посредством монтажного клея, а значит трудоемкость процесса значительно снижается. Углеродные пластины идеально адаптируются к любому другому материалу и приспосабливаются к воздействию внешних факторов. К тому же внешний вид углеволокна не портит эстетических данных сооружения.

В зависимости от типа конструкции, усиление углепластиком делится на 4 основных метода:

1. Усиление железобетонной конструкции. Здесь применимы 2 способа. Первый предполагает применение «бандажа» из углеволокна, который создает эффект обоймы. Во втором случае холст используется в качестве дополнительной арматуры вдоль ослабленной зоны.
2. Металлические конструкции подвергаются очистке перед усилением. Здесь важно монтировать углеволокно симметрично центру тяжести поперечного сечения арматуры. Это даст наиболее эффективный результат усиления.
3. Усиление углеволокном идеально подходит в каменных конструкциях. Традиционный метод предполагает сверление, чеканку и прочее механическое воздействие на конструкцию. Углеродные пластины не портят внешний вид сооружения, что очень важно в некоторых отдельных случаях.
4. Деревянные конструкции наиболее восприимчивы к внешнему воздействию. С помощью углеволокна можно легко и незаметно усилить сооружение и добавить несколько десятков лет к его амортизационному сроку.

Усиление сооружений металлоконструкциями

При проведении усиления зданий и сооружений зачастую используют металлоконструкции. Наибольший эффект дает демонтаж старых металлических конструкций с заменой на новые. Если по каким–либо объективным причинам это нецелесообразно или невозможно, применятся установка дополнительных металлических конструкций. В основном данный метод применим для усиления ферм мостов, кранов, строительных ферм, фундаментов, балок, ригелей.

Необходимость в использовании металлоконструкций возникает при изменении эксплуатации объекта, его перепланировке. Может потребоваться проведение усиления этим способом при выявлении ошибок проектирования, строительства, проведении сварочных работ, деформации или износа конструктивных элементов сооружения вследствие агрессивных условий или ударных нагрузок.

Усиление сооружений металлоконструкциями имеет ряд преимуществ:

• Материал, благодаря однородной структуре, обладает одинаковыми свойствами по всем направлениям, что делает его надежным и прочным.
• Металлоконструкции непроницаемы для газа и жидкостей.
• Металлические конструкции изготавливаются при минимальном ручном труде, а значит обладают наиболее точными размерами и характеристиками.
• Реконструкция и ремонт подобных конструкций проводится при помощи простого проведения сварочных работ.

Металлические конструкции для усиления сооружений включают в себя стяжки из арматурных стрежней или полос металла, пластины П-образной формы, металлические вставки, «обоймы», «рубашки», стержни и заклепки.

При проведении усиления сооружений металлоконструкциями основным методом является приварка усиливающих элементов, а также изменение схемы конструкции из металла. При этом могут устанавливаться дополнительные ребра и связи. Это увеличивает жесткость конструкции. Также проводится ввод шпренгельных элементов, установка подкосов, которые уменьшают пролеты среди элементов сооружения. При этом проведение работ по усилению металлоконструкциями невозможно без предварительного разработанного и утвержденного проекта.

Способы усиления сооружений при помощи металлоконструкций различны в зависимости от типа реконструируемых объектов.

1. При усилении кладки здания кирпичом ее заключают в металлическую обойму. Таким образом, кладка начинает работать в условиях всестороннего сжатия.
2. Для реконструкции каркаса несущих конструкций здания производится снижение уровня нагрузки на стены. Происходит это путем наращивания металлического каркаса. Иногда целесообразно пристроить новую кладку вдоль старой стены при помощи анкерных болтов.
3. Усиление фундамента проводится путем наращивания дополнительных металлоконструкций для снижения нагрузки на него, заключение его в металлическую обойму для усиления кладки и работы в условиях всестороннего сжатия.

Полная реконструкция зданий и сооружений включает в себя усиление всех его элементов, включая кровлю. В данном случае проводятся общестроительные работы и разработка усиления несущих стен. При этом используется частичная перепланировка помещений, изменение их габаритов и технических характеристик.

Важно при проведении работ по усилению металлоконструкциями позаботится об огнеупорных покрытиях. Металл не относится к горючим материалам, однако, при высоких температурах его эксплуатационные характеристики значительно изменяются, вплоть до полной потери эксплуатационных возможностей.

К способам защиты металлоконструкций от повреждения огнем относятся:

• Защита конструкция при помощи огнеупорных покрытий и штукатурок.
• Обкладка огнезащитными материалами (плиты, маты).
• Покрытие огнеупорными красками.

План огнеупорной защиты разрабатывается на этапе проектирования работ по усилению сооружения. Здесь важно учитывать, что применение огнеупорных материалов увеличивает сечение металла. При этом металлические конструкции вначале проходят обработку, их грунтуют. После чего на металл наносятся огнеупорные покрытия.
Защита от критических температур позволяет повысить устойчивость конструкции к повреждению огнем, предотвратить деформацию металлической конструкции и препятствовать возникновению пожара.