Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.*

Восстановление швов из строительного раствора в исторических зданиях из каменной кладки

ИНФОРМАЦИЯ О КОНСЕРВАЦИИ

Мягкий раствор для перетяжки. Фото: Джон П. Спевик.

Роберт К. Мак, FAIA, и Джон П. Спевик

Каменная кладка — кирпич, камень, терракота и бетонные блоки — встречается почти в каждом историческом здании . Сразу приходят на ум конструкции с цельнокаменными фасадами, но большинство других построек, по крайней мере, имеют каменный фундамент или дымоходы.Хотя обычно кладка считается «постоянной», она подвержена износу, особенно в местах стыков раствора. Повторное наведение, также известное как «наведение» или — что несколько неточно — «наложение» *, — это процесс удаления испорченного раствора из стыков каменной стены и его замены новым раствором. Правильно выполненная перетяжка восстанавливает визуальную и физическую целостность кладки. Неправильно выполненная переориентация не только ухудшает внешний вид здания, но также может нанести физический ущерб самим каменным элементам.

Целью данного информационного бюллетеня является предоставление общего руководства по подходящим материалам и методам для повторного обозначения исторических каменных зданий, и оно предназначено для владельцев зданий, архитекторов и подрядчиков. Краткое изложение должно служить руководством для подготовки спецификаций для переориентации исторических каменных зданий. Это также должно помочь развить чувствительность к особым потребностям исторической каменной кладки и помочь владельцам исторических зданий в сотрудничестве с архитекторами, реставраторами архитектуры, консультантами по сохранению исторических памятников и подрядчиками.Хотя данное руководство специально предназначено для исторических зданий, оно также подходит и для других каменных построек. Эта публикация обновляет сводку Preservation Briefs 2: Изменение расстановки швов в исторических кирпичных зданиях , чтобы включить все типы исторической каменной кладки. Объем более ранней Краткой информации также был расширен, чтобы признать, что многие здания, построенные в первой половине 20-го века, теперь являются историческими и могут быть внесены в Национальный реестр исторических мест, и что они, возможно, изначально были построены с использованием портленда. цементный раствор.

* Tuckpointing технически описывает преимущественно декоративное нанесение приподнятого шва из строительного раствора или известкового замазочного шва поверх ровных швов из раствора.

Раствор, состоящий в основном из извести и песка, использовался в качестве неотъемлемой части каменных конструкций на протяжении тысяч лет. Примерно до середины XIX века известь или негашеная известь (иногда называемая кусковой известью) доставлялась на строительные площадки, где ее нужно было гашить или смешивать с водой.При смешивании с водой он закипал, и в результате образовалась влажная известковая замазка, которую оставляли для созревания в яме или деревянном ящике на несколько недель, вплоть до года. Традиционный строительный раствор готовился из известковой замазки или гашеной извести в сочетании с местным песком, обычно в соотношении 1 часть известковой замазки к 3 частям песка по объему. Часто в строительный раствор добавлялись и другие ингредиенты, такие как измельченные морские раковины (еще один источник извести), кирпичная пыль, глина, натуральные цементы, пигменты и даже шерсть животных, но базовый состав известковой замазки и песчаного раствора оставался неизменным на протяжении веков. до появления портландцемента или его предшественника, римского цемента, природного гидравлического цемента.

Портландцемент был запатентован в Великобритании в 1824 году. Он был назван в честь камня из Портленда в Дорсете, на который он походил в твердом состоянии. Это быстротвердеющий гидравлический цемент, затвердевающий под водой. Портландцемент был впервые произведен в Соединенных Штатах в 1871 году, хотя он был импортирован до этой даты. Но до начала 20 века он не использовался по всей стране. Вплоть до начала века портландцемент считался в первую очередь добавкой или «второстепенным ингредиентом», который помогал ускорить время схватывания раствора.Однако к 1930-м годам большинство каменщиков использовали смесь портландцемента и известковой замазки в равных частях. Таким образом, раствор, используемый в каменных конструкциях, построенных между 1871 и 1930 годами, может варьироваться от чистой извести и песчаных смесей до самых разных комбинаций извести, портландцемента и песка.

В 1930-х годах в США было введено больше новых строительных растворов, предназначенных для ускорения и упрощения работы каменщиков. К ним относятся кладочный цемент , предварительно смешанный раствор в мешках, который представляет собой комбинацию портландцемента и молотого известняка, и гашеную известь , машинная гашеная известь, что исключило необходимость гашения негашеной извести в замазку на объекте.

Решение о переналадке чаще всего связано с некоторыми очевидными признаками износа, такими как рассыпающийся раствор, трещины в швах раствора, рыхлые кирпичи или камни, влажные стены или поврежденная штукатурка. Однако ошибочно полагать, что одно только повторное указание устранит недостатки, возникшие в результате других проблем. Первую причину ухудшения состояния — протекающую крышу или водосточные желоба, неравномерную осадку здания, капиллярное действие, вызывающее повышение влажности или экстремальное погодное воздействие — всегда следует устранять до начала работ.

Каменщики практикуют использование известковой замазки для ремонта исторического мрамора. Фото: файлы NPS.

Без надлежащего ремонта для устранения источника проблемы износ строительного раствора будет продолжаться, и любое перенаправление будет пустой тратой времени и денег.

Использование консультантов

Поскольку существует так много возможных причин ухудшения состояния исторических зданий, может быть желательно нанять консультанта, такого как исторический архитектор или реставратор, для анализа здания.В дополнение к определению наиболее подходящих решений проблем, консультант может подготовить спецификации, которые отражают конкретные требования каждой работы и могут обеспечить контроль над незавершенной работой. Направления к консультантам по сохранению часто можно получить в государственных учреждениях по сохранению исторических памятников, Американском институте сохранения исторических и художественных произведений (AIC), Ассоциации технологий сохранения (APT) и в местных отделениях Американского института архитекторов (AIA).

Необходимо предварительное исследование, чтобы убедиться, что предлагаемые работы по переналадке физически и визуально соответствуют строению. Анализ частей исторического раствора, не подвергшихся атмосферным воздействиям, с которыми будет соответствовать новый раствор, может предложить соответствующие смеси для нового раствора, чтобы он не повредил здание из-за его чрезмерной прочности или непроницаемости для пара.

Этот гранит конца 19 века был недавно изменен, и профиль шва и цвет раствора тщательно подобраны к оригиналу.Фото: файлы NPS.

Осмотр и анализ блоков кладки — кирпичной, каменной или терракотовой — и методов, использованных при первоначальном строительстве, помогут сохранить исторический облик здания. Простая, нетехническая оценка блоков кладки и раствора может предоставить информацию об относительной прочности и проницаемости каждого — критических факторах при выборе раствора для повторного нанесения раствора — в то время как визуальный анализ исторического раствора может предоставить информацию, необходимую для разработки новые строительные смеси и методы нанесения.

Хотя это и не критично для успешного проекта по переориентации, для проектов, связанных с объектами особой исторической значимости, анализ раствора квалифицированной лабораторией может быть полезен, поскольку он дает информацию об исходных ингредиентах. Однако у такого анализа есть ограничения, и спецификации заменяющего раствора не должны основываться исключительно на лабораторных анализах. Анализ требует интерпретации, и существуют важные факторы, влияющие на состояние и характеристики строительного раствора, которые нельзя установить с помощью лабораторного анализа.Они могут включать: исходное содержание воды, скорость отверждения, погодные условия во время первоначального строительства, метод смешивания и укладки раствора, а также чистоту и состояние песка. Самая полезная информация, которую можно получить в результате лабораторного анализа, — это определение песка по градации и цвету. Это позволяет с некоторой точностью подобрать цвет и текстуру раствора, поскольку песок является самым большим ингредиентом по объему.

При создании нового раствора, совместимого с каменными блоками, цель состоит в том, чтобы добиться того, чтобы он максимально соответствовал историческому раствору, чтобы новый материал мог сосуществовать со старым в симпатии, поддержке и, при необходимости, жертвенная способность.Точные физические и химические свойства исторического раствора не имеют большого значения, если новый раствор соответствует следующим критериям:

• Новый раствор должен соответствовать историческому раствору по цвету, текстуре и инструментам. (Если будет проведен лабораторный анализ, можно будет сопоставить компоненты связующего и их пропорции с историческим строительным раствором, если эти материалы доступны.)
• Песок должен соответствовать песку в историческом растворе.(Цвет и текстура нового раствора обычно становятся на свои места, если песок удачно совмещен.)
• Новый раствор должен иметь на большую паропроницаемость, и быть на мягче на (измеряется по прочности на сжатие), чем блоки из каменной кладки.
• Новый раствор должен быть как паропроницаемый и как мягкий или более мягкий (измеряется по прочности на сжатие), чем исторический раствор. (Мягкость или твердость не обязательно являются показателем проницаемости; старые твердые известковые растворы могут сохранять высокую проницаемость.)

Этот раствор является подходящей консистенцией для перетяжки исторического кирпича. Фото: Джон П. Спевик.

Методы анализа строительных растворов можно разделить на две большие категории: мокрый химический и инструментальный . Многие лаборатории, которые анализируют исторические растворы, используют простой метод влажной химии , называемый кислотным гидролизом, при котором образец строительного раствора измельчается и затем смешивается с разбавленной кислотой.Кислота растворяет все карбонатсодержащие минералы не только в связующем, но и в совокупности (например, раковинах устриц, коралловом песке или других материалах на основе карбонатов), а также в любых других растворимых в кислоте материалах. Остается песок и мелкозернистый нерастворимый в кислоте материал. Существует несколько вариантов простого теста на переваривание кислоты. Один включает сбор углекислого газа, выделяемого при переваривании карбоната кислотой; на основе объема газа можно точно определить содержание карбната в строительном растворе (Jedrzejewska, 1960).Простые методы кислотного разложения являются быстрыми, недорогими и простыми в применении, но информация, которую они предоставляют об исходном составе строительного раствора, ограничивается цветом и текстурой песка. Метод сбора газа дает больше информации о связующем, чем простой тест на кислотное разложение.

Инструментальные методы анализа , которые использовались для оценки строительных смесей, включают микроскопию в поляризованном свете или микроскопию тонких срезов, сканирующую электронную микроскопию, атомно-абсорбционную спектроскопию, дифракцию рентгеновских лучей и дифференциальный термический анализ.Все инструментальные методы требуют не только дорогостоящего специализированного оборудования, но и высококвалифицированных опытных аналитиков. Однако инструментальные методы могут дать гораздо больше информации о миномете. Микроскопия тонких срезов, вероятно, является наиболее часто используемым инструментальным методом. Исследование тонких срезов строительного раствора в проходящем свете часто используется в дополнение к методам кислотного разложения, особенно для поиска заполнителей на карбонатной основе. Например, новый метод испытаний ASTM, ASTM C 1324-96 «Метод испытаний для исследования и анализа затвердевших строительных растворов», который был разработан специально для анализа современных известково-цементных и кладочных цементных растворов, сочетает в себе комплексную серию влажных химических анализов. с помощью микроскопии тонких срезов.

Недостатком большинства методов анализа строительных растворов является то, что образцы строительных растворов известного состава не анализировались для оценки метода. Исторические минометы не были приготовлены по узко определенным спецификациям из материалов одинакового качества; они содержат широкий спектр материалов местного производства, объединенных по усмотрению каменщика. В то время как конкретный метод может быть в состоянии точно определить исходные пропорции известково-цементно-песчаного раствора, приготовленного из современных материалов, полезность этого метода для оценки исторических строительных растворов сомнительна, если только он не был протестирован на растворах, приготовленных из более широко используемых материалов. в прошлом.

Растворы для повторного наложения должны быть мягче или более проницаемыми, чем блоки кладки, и не более твердыми или непроницаемыми, чем исторический раствор, чтобы предотвратить повреждение блоков кладки. Распространенной ошибкой является предположение, что твердость или высокая прочность являются мерой пригодности, особенно для исторических строительных растворов на основе извести. Напряжения в стене, вызванные расширением, сжатием, миграцией влаги или оседанием, необходимо каким-либо образом учитывать; В кирпичной стене эти напряжения должны сниматься раствором, а не каменными элементами.Раствор, обладающий большей прочностью на сжатие, чем блоки каменной кладки, не «поддается», таким образом вызывая снятие напряжений через блоки каменной кладки, что приводит к необратимым повреждениям кладки, таким как трещины и сколы, которые нельзя легко отремонтировать.

Это здание начала 19 века ремонтируется известковым раствором. Фото: Трэвис Макдональд.

Хотя напряжения могут также нарушить связь между строительным раствором и каменными блоками, позволяя воде проникать в образовавшиеся микротрещины, это легче исправить в стыке путем перенаправления, чем если бы разрыв произошел в каменных блоках.

Проницаемость или скорость паропроницаемости также имеет решающее значение. Растворы с высоким содержанием извести более проницаемы, чем более плотные цементные растворы. Исторически сложилось так, что строительный раствор выступал в качестве подстилки — в отличие от компенсатора — а не «клея» для блоков кладки, и влага могла мигрировать через швы раствора, а не блоки кладки. Когда влага испаряется из кладки, она откладывает любые растворимые соли либо на поверхности в виде высолов , либо под поверхностью в виде субфлоресценции . Хотя соли, осевшие на поверхности кирпичной кладки, обычно относительно безвредны, кристаллизация соли внутри каменной кладки создает давление, которое может привести к отколу или расслоению частей внешней поверхности. Если раствор не позволяет влаге или влажным парам выходить из стены и испаряться, это приведет к повреждению блоков кладки.

Песок

Песок — самый крупный компонент раствора и материал, придающий раствору его характерный цвет, текстуру и сцепляемость.Песок не должен содержать примесей, таких как соли или глина. Три основных характеристики песка: форма частиц, градация и соотношение пустот.

При просмотре под увеличительным стеклом или микроскопом с малым увеличением частицы песка обычно имеют либо закругленные края, как в пляжном и речном песке, либо острые угловатые края, как в измельченном или искусственном песке. Для повторного нанесения раствора предпочтительнее окатанный песок или натуральный песок по двум причинам. Обычно он похож на песок в исторической ступке и обеспечивает лучшее визуальное совпадение.Он также обладает лучшими рабочими качествами или пластичностью и, таким образом, может легче вдавливаться в шов, обеспечивая хороший контакт с оставшимся историческим раствором и поверхностью смежных блоков кладки. Хотя промышленный песок часто более доступен, обычно можно найти запас окатанного песка.

Градация песка (гранулометрический состав) играет очень важную роль в прочности и когезионных свойствах раствора. Строительный раствор должен иметь определенный процент от крупных до мелких частиц для обеспечения оптимальных характеристик.Приемлемые рекомендации по гранулометрическому составу можно найти в ASTM C 144 (Американское общество по испытаниям и материалам). Однако в действительности, поскольку ни исторические, ни современные пески не всегда соответствуют стандарту ASTM C 144, сопоставление одного и того же внешнего вида и градации частиц обычно требует просеивания песка.

Совок песка содержит множество мелких пустот между отдельными зернами. Хорошо работающий раствор заполняет все эти небольшие пустоты вяжущим (комбинация цемент / известь или смесь) сбалансированным образом.Песок с хорошей сортировкой обычно имеет коэффициент пустотности 30% по объему. Таким образом, обычно следует использовать 30% связующего по объему, если в историческом растворе не было другого соотношения связующее: заполнитель. Это представляет собой соотношение вяжущего к песку 1: 3, которое часто встречается в технических характеристиках строительных растворов.

Для переориентации песок обычно должен соответствовать ASTM C 144, чтобы гарантировать надлежащую градацию и отсутствие примесей; могут потребоваться некоторые изменения для соответствия исходному размеру и градации. Цвет и текстура песка также должны максимально соответствовать оригиналу, чтобы обеспечить надлежащее соответствие цвета без других добавок.

Лайм

В составах строительных растворов до конца 19 века в качестве основного связующего материала использовалась известь. Известь получают при нагревании известняка при высоких температурах, который сжигает диоксид углерода и превращает известняк в негашеную известь. Существует три типа известняка — кальций, магний и доломит, которые различаются по содержанию карбоната магния, который придает строительному раствору особые свойства. Исторически для изготовления строительных растворов использовалась кальциевая известь, а не доломитовая известь (карбонат кальция-магния), наиболее часто используемая сегодня.Но также важно иметь в виду тот факт, что историческая известь и другие компоненты строительного раствора сильно различались, потому что они были натуральными, в отличие от современной извести, которая производится и, следовательно, стандартизирована. Поскольку некоторые виды извести, а также другие компоненты строительного раствора, которые использовались исторически, больше недоступны, даже если предпринимаются сознательные усилия для воспроизведения «исторической» смеси, это может быть недостижимо из-за различий между современными и историческими материалами.

Замыкание строительного раствора на верхней части стены было неправильно использовано здесь. В результате он не был долговечным. Фото: файлы NPS.

Сам лайм при смешивании с водой в пасту очень пластичный и кремообразный. Он останется работоспособным и мягким на неопределенный срок, если хранить его в закрытой таре. Известь (гидроксид кальция) затвердевает в результате карбонизации, абсорбируя углекислый газ в основном из воздуха, превращаясь в карбонат кальция.После того, как известково-песчаный раствор смешан и помещен в стену, начинается процесс газирования. Если известковый раствор высохнуть слишком быстро, карбонизация раствора уменьшится, что приведет к плохой адгезии и плохой стойкости. Кроме того, известковый раствор слабо растворяется в воде и, таким образом, может повторно закрыть любые микротрещины, которые могут образоваться в течение срока службы раствора. Известковый раствор мягкий, пористый и мало меняет объем при колебаниях температуры, что делает его хорошим выбором для исторических зданий. Из-за этих качеств известковый раствор с высоким содержанием кальция может быть рассмотрен для многих новых проектов, а не только для исторических зданий.

Для переориентации известь должна соответствовать ASTM C 207, тип S или тип SA, гидратированная известь для каменных целей. Эта гашеная известь предназначена для обеспечения высокой пластичности и водоудержания. Использование негашеной извести, которую необходимо гашить и замачивать вручную, может иметь преимущества перед гашеной известью в некоторых проектах восстановления, если позволяют время и деньги.

Известковая замазка

Известковая шпатлевка — это гашеная известь, имеющая консистенцию замазки или пастообразную консистенцию. Он должен соответствовать ASTM C 5. Строительный раствор можно смешивать с использованием известковой замазки в соответствии с характеристиками или пропорциями ASTM C 270.

Портлендский цемент

В качестве основного вяжущего материала в строительных растворах 20-го века использовался портландцемент. Прямой раствор из портландцемента и песка чрезвычайно твердый, противостоит движению воды, дает усадку при схватывании и подвергается относительно большим тепловым движениям.При смешивании с водой портландцемент образует жесткую густую пасту, которая не поддается обработке и очень быстро затвердевает. (В отличие от извести, портландцемент затвердевает независимо от погодных условий и не требует циклов смачивания и сушки.) Некоторые портландцементы улучшают удобоукладываемость и пластичность раствора, не влияя отрицательно на готовый проект; он также обеспечивает раннюю прочность строительного раствора и ускоряет схватывание. Таким образом, может оказаться целесообразным добавить немного портландцемента в строительный раствор на основе извести даже при повторной укладке относительно мягкого кирпича 18-го или 19-го века при некоторых обстоятельствах, когда требуется немного более твердый раствор.Чем больше портландцемента добавлено в состав раствора, тем тверже он становится и тем быстрее начинается первоначальное схватывание.

Для повторного нанесения портландцемент должен соответствовать ASTM C 150. Белый, не оставляющий пятен портландцемент может обеспечить лучшее соответствие цвета некоторым историческим растворам, чем более широко доступный серый портландцемент. Однако не следует полагать, что белый портландцемент всегда подходит для всех исторических зданий, поскольку исходный раствор мог быть смешан с серым цементом.Цемент не должен содержать более 0,60% щелочи, чтобы избежать высолов.

Кладочный цемент

Кладочный цемент — это предварительно замешанный раствор, который обычно можно найти в строительных магазинах и магазинах домашнего ремонта. Он разработан для производства строительных растворов с прочностью на сжатие 750 фунтов на квадратный дюйм или выше при смешивании с песком и водой на строительной площадке. Он может содержать гашеную известь, но всегда содержит большое количество портландцемента, а также измельченный известняк и другие агенты, улучшающие удобоукладываемость, включая воздухововлекающие агенты.Поскольку кладочные цементы не обязательно должны содержать гашеную известь и, как правило, не содержат извести, они производят высокопрочные растворы, которые могут повредить историческую кладку. По этой причине они обычно не рекомендуются для использования на исторических каменных зданиях.

Известковый раствор (предварительно смешанный)

Растворы из гашеной извести и предварительно замешанные растворы для замазки извести с соответствующим песком или без него имеются в продаже. Также доступны нестандартные растворы в цвете.В большинстве случаев предварительно замешанные известковые растворы, содержащие песок, могут не обеспечить точного соответствия; однако, если проект требует полного изменения покрытия, можно рассмотреть возможность использования предварительно смешанного известкового раствора, если раствор совместим по прочности с кладкой. Если проект включает в себя только отобранное, «точечное» повторное наведение, то может быть лучше провести анализ раствора, который может предоставить заказной предварительно смешанный известковый раствор с подходящим песком. В любом случае, если будет использоваться предварительно смешанный известковый раствор, он должен содержать гашеную известь типа S или SA в соответствии с ASTM C 207.

Вода

Вода должна быть питьевой — чистой и не содержать кислот, щелочей или других растворенных органических веществ.

Прочие компоненты

Исторические компоненты

Помимо цвета песка, текстура раствора имеет решающее значение при воспроизведении исторического раствора. Большинство строительных растворов середины XIX века, за некоторыми исключениями, имеют довольно однородную текстуру и цвет. Некоторые более ранние строительные растворы имеют не такую ​​однородную текстуру и могут содержать комки частично обожженной извести или «грязной извести», ракушку (которая часто служила источником извести, особенно в прибрежных районах), природные цементы, кусочки глины, сажи или другие пигменты. или даже шерсть животных.Визуальные характеристики этих минометов могут быть воспроизведены за счет использования аналогичных материалов в строительном растворе.

Тиражирование таких уникальных или индивидуальных минометов потребует написания новых спецификаций для каждого проекта. Если возможно, должны быть включены предлагаемые источники специальных материалов. Например, измельченные раковины устриц различных размеров можно приобрести у дилеров по поставкам домашней птицы.

Пигменты

Некоторые исторические растворы, особенно в конце 19 века, были тонированы, чтобы соответствовать или контрастировать с кирпичом или камнем.Обычно использовались красные пигменты, иногда в виде кирпичной крошки, а также коричневые и черные пигменты. Доступны современные пигменты, которые можно добавлять в строительный раствор на стройплощадке, но они не должны превышать 10 процентов по весу портландцемента в смеси, а содержание технического углерода должно быть ограничено до 2 процентов. Для предотвращения обесцвечивания и выцветания следует использовать только синтетические минеральные оксиды, устойчивые к воздействию щелочей и солнечных лучей.

Современные компоненты

Добавки используются для создания определенных характеристик строительного раствора, и то, следует ли их использовать, будет зависеть от индивидуального проекта. Воздухововлекающие агенты , например, помогают раствору противостоять замораживанию-оттаиванию в северном климате. Ускорители используются для уменьшения замерзания раствора перед схватыванием, а замедлители схватывания помогают продлить срок службы раствора в жарком климате. Выбор добавок должен производиться архитектором или реставратором архитектуры как часть технических требований, а не что-то, что обычно добавляют каменщики.

Как правило, современные химические добавки не нужны и могут, фактически, иметь пагубные последствия для исторических проектов каменной кладки.Не рекомендуется использование антифризов. Они не очень эффективны с растворами с высоким содержанием извести и могут содержать соли, которые позже могут вызвать высолы. Лучше нагреть песок и воду и защитить выполненную работу от замерзания. Никакие окончательные исследования не определили, следует ли использовать воздухововлекающие добавки для защиты от воздействия мороза и повышения пластичности, но в областях с экстремальным воздействием, требующих высокопрочных растворов с более низкой проницаемостью, может быть желательным воздухововлечение 10-16 процентов (см. Формулу для «суровых погодных условий» в растворах типа и смеси).Связующие вещества не заменяют надлежащую подготовку шва, и их обычно следует избегать. Если шов подготовлен должным образом, новый раствор будет хорошо сцеплен с прилегающими поверхностями. Кроме того, связующий агент трудно удалить, если он размазан по поверхности кладки.

Растворы для перепланировки проектов, особенно тех, которые связаны с историческими зданиями, обычно смешиваются на заказ для обеспечения надлежащих физических и визуальных качеств.Эти материалы можно комбинировать в различных пропорциях для создания раствора с желаемыми характеристиками и долговечностью. Фактическая спецификация конкретного типа раствора должна учитывать все факторы, влияющие на срок службы здания, включая: текущие условия площадки, текущее состояние кладки, функцию нового раствора, степень воздействия погодных условий и навыки каменщика. .

Здесь правильно используются молоток и долото для подготовки стыка к перетяжке.Фото: Джон П. Спевик.

Таким образом, не может быть двух абсолютно одинаковых проектов перераспределения. Современные материалы, предназначенные для повторного нанесения раствора, должны соответствовать спецификациям Американского общества испытаний и материалов (ASTM) или сопоставимым федеральным спецификациям, а полученный раствор должен соответствовать ASTM C 270, Строительный раствор для каменной кладки.

Указать пропорции перетяжки раствора для конкретной работы не так сложно, как может показаться.Пять типов строительных растворов, каждый с соответствующей рекомендуемой смесью, были установлены ASTM, чтобы отличать высокопрочный строительный раствор от мягкого эластичного раствора. ASTM обозначил их в порядке убывания приблизительной общей прочности как Тип M (2500 фунтов на квадратный дюйм), Тип S (1800 фунтов на квадратный дюйм), Тип N (750 фунтов на квадратный дюйм), Тип O (350 фунтов на квадратный дюйм) и Тип K (75 фунтов на квадратный дюйм). (Буквы, обозначающие типы, взяты из слов MASON WORK с использованием каждой второй буквы.) Тип K имеет самое высокое содержание извести среди смесей, содержащих портландцемент, хотя сегодня он редко используется, за исключением некоторых проектов по сохранению исторических памятников.Обозначение «L» в прилагаемой таблице обозначает прямую смесь извести и песка. Указание соответствующего строительного раствора ASTM по пропорции ингредиентов обеспечит желаемые физические свойства. Если не указано иное, размеры или пропорции строительных смесей всегда указываются в следующем порядке: цемент-известь-песок. Таким образом, смесь типа K, например, будет обозначаться как 1-3-10, или 1 часть цемента на 3 части извести на 10 частей песка. Другие требования для создания желаемых визуальных качеств должны быть включены в спецификации.

Прочность миномета может быть разной. При смешивании с большим количеством портландцемента получается более твердый раствор. Чем больше добавлено извести, тем мягче и пластичнее становится раствор, повышая его удобоукладываемость. Раствор, обладающий высокой прочностью на сжатие, может быть желателен для пирса из твердого камня (такого как гранит), поддерживающего настил моста, тогда как более мягкий, более проницаемый известковый раствор будет предпочтительнее для исторической стены из мягкого кирпича. Ухудшение кладки, вызванное отложением солей, происходит, когда раствор менее проницаем, чем кладка.Крепкий раствор все же более проницаем, чем твердый плотный камень. Однако в стене, построенной из мягкого кирпича, где сама кладка имеет относительно высокую проницаемость или скорость паропропускания, для сохранения достаточной проницаемости необходим мягкий раствор с высоким содержанием извести.

Перенастройка дорог и требует много времени из-за большого объема ручной работы и специальных материалов. Желательно переназначить только те области, которые требуют работы, а не всю стену, как часто указывается.Но если необходимо изменить точку на 25–50 или более процентов стены, изменение точки всей стены может быть более экономичным, чем изменение точки.

При ремонте этой каменной стены каменщик соответствовал рельефному профилю оригинального крепления. Фото: файлы NPS.

Полная перестановка также может быть более разумной, когда доступ затруднен, требуя возведения дорогих строительных лесов (если только большая часть раствора не прочная и вряд ли потребует замены в обозримом будущем).Каждый проект требует суждения, основанного на множестве факторов. Признание этого с самого начала поможет предотвратить чрезмерное повышение стоимости многих рабочих мест.

При планировании в первую очередь необходимо учитывать сезонные аспекты. Вообще говоря, температура стен от 40 до 95 градусов F (от 8 до 38 градусов C) предотвратит замерзание или чрезмерное испарение воды в растворе. В идеале перенаправление следует проводить в тени, вдали от сильного солнечного света, чтобы замедлить процесс высыхания, особенно в жаркую погоду.При необходимости для масштабных проектов может быть предоставлена ​​тень с соответствующими изменениями строительных лесов.

Также должна быть признана взаимосвязь переноса на другие работы, предлагаемые в здании. Например, если ожидается снятие краски или очистка, и если швы раствора в основном прочны и требуют только выборочной переналадки, обычно лучше отложить перенаправление до завершения этих работ. Однако, если раствор сильно разрушился, позволив влаге глубоко проникнуть в стену, перед очисткой следует выполнить повторную расстановку.Сопутствующие работы, такие как структурный ремонт или ремонт крыши, следует планировать так, чтобы они не мешали переналадке и чтобы во всех работах можно было максимально использовать преимущества возведенных лесов.

Механический шлифовальный станок, неправильно использованный для вырезания горизонтального шва и несовместимая переточка, серьезно повредил кирпич XIX века. Фото: файлы NPS.

Руководители зданий также должны осознавать трудности, которые может создать проект переориентации.Процесс занимает много времени, и строительные леса, возможно, придется оставить на месте в течение длительного периода времени. Процесс совместной подготовки может быть довольно шумным и может генерировать большое количество пыли, которую необходимо контролировать, особенно в воздухозаборниках, чтобы защитить здоровье человека, а также там, где это может повредить работающее оборудование. Время от времени входы могут быть заблокированы, что затрудняет доступ как арендаторам здания, так и посетителям. Ясно, что управляющим зданиями необходимо будет координировать работу по переналадке с другими событиями на объекте.

Выбор подрядчика Идеальный способ выбрать подрядчика — это попросить совета у знающих владельцев недавно отремонтированных исторических зданий. Квалифицированные подрядчики затем могут предоставить списки других проектов переназначения для проверки. Однако чаще подрядчик для проекта переориентации выбирается на основе конкурентных торгов, контроль над которыми у клиента или консультанта ограничен. В этой ситуации важно обеспечить, чтобы в спецификациях оговаривалось, что каменщики должны иметь как минимум пятилетний опыт работы с реконструкцией исторических каменных зданий, чтобы иметь право участвовать в торгах по проекту.Контракты присуждаются участнику торгов, предложившему самую низкую ответственность, и участники торгов, которые плохо проявили себя по другим проектам, обычно могут быть исключены из рассмотрения на этом основании, даже если у них самые низкие цены.

В контрактных документах должны быть указаны цены за единицу продукции, а также базовое предложение. Ценообразование за единицу продукции вынуждает подрядчика заранее определить, какое увеличение или уменьшение затрат будет на работу, которая отличается от объема базового предложения. Если, например, у подрядчика будет на пятьдесят погонных футов меньше перетяжки камня, чем указано в контрактных документах, но на тридцать погонных футов больше у кирпича, будет легко определить окончательную цену за работы.Обратите внимание, что каждый тип работы — изменение точки кирпича, изменение точки камня или аналогичные элементы — будет иметь свою цену за единицу. Цена за единицу также должна отражать количество; один погонный фут указателя в пяти разных точках будет дороже, чем пять смежных погонных футов.

Тестовые панели

Эти панели готовятся подрядчиком с использованием тех же методов, которые будут использоваться в оставшейся части проекта. Несколько местоположений панелей — желательно не на фасаде или в другом хорошо видимом месте здания — могут потребоваться для включения всех типов кладки, стилей швов, цветов раствора и других проблем, которые могут возникнуть при работе.

Неквалифицированная переналадка негативно повлияла на облик этого здания конца 19 века. Фото: файлы NPS.

Если, например, также должны быть проведены испытания на очистку, их следует проводить в том же месте. Обычно для кирпичной кладки достаточно площади 3 на 3 фута, в то время как для каменной кладки может потребоваться несколько большая площадь. Эти панели устанавливают приемлемый стандарт работы и служат ориентиром для оценки и принятия последующих работ над зданием.

Препарирование суставов

Старый раствор следует удалить на глубину минимум в 2–2-1 / 2 раза больше ширины шва, чтобы обеспечить надлежащее сцепление и предотвратить «выскакивание» раствора. Для большинства кирпичных швов это потребует удаления раствора на глубину примерно от Ω до 1 дюйма; для каменной кладки с широкими швами может потребоваться удаление раствора на глубину нескольких дюймов. Любой рыхлый или распавшийся раствор сверх этой минимальной глубины также должен быть удален.

Хотя некоторые повреждения могут быть неизбежны, тщательная подготовка швов может помочь ограничить повреждение блоков кладки.Традиционный способ удаления старого раствора — использование ручных долот и молотков. Несмотря на то, что этот метод трудоемок, в большинстве случаев этот метод представляет наименьшую опасность повреждения исторических блоков каменной кладки и дает наилучший конечный продукт.

Однако наиболее распространенный метод удаления строительного раствора — использование пилы или шлифовального станка. Использование электроинструмента неквалифицированными каменщиками может иметь катастрофические последствия для исторической кладки, особенно для мягкого кирпича. Использование бензопилы на стенах с тонкими стыками, таких как большинство кирпичных стен, почти всегда приводит к повреждению блоков кладки из-за разламывания краев и перерезания на головке или вертикальных стыков.

Однако небольшие долота с пневматическим приводом обычно можно безопасно и эффективно использовать для удаления строительного раствора с исторических зданий, если каменщики сохраняют надлежащий контроль над оборудованием. При определенных обстоятельствах тонкие шлифовальные машины с алмазным лезвием можно использовать для вырезания горизонтальных стыков только на твердом портландцементном растворе, обычном для большинства каменных зданий начала 20 века. Обычно автоматические инструменты наиболее успешно удаляют старый раствор, не повреждая кирпичную кладку, когда они используются в сочетании с ручными инструментами при подготовке к перетяжке.Если горизонтальные швы являются однородными и довольно широкими, можно использовать механическую пилу по камню, чтобы облегчить удаление раствора, например, разрезая по середине шва; Окончательное удаление раствора со сторон швов следует производить ручным зубилом и молотком. Фрезы для уплотнения с алмазными лезвиями иногда можно успешно использовать для вырезания швов без повреждения кладки. Фрезы для конопатки работают медленно; они не вращаются, а вибрируют с очень высокой скоростью, что сводит к минимуму возможность повреждения каменных блоков.Хотя механические инструменты можно безопасно использовать в ограниченных обстоятельствах для вырезания горизонтальных швов при подготовке к повторной нарезке, их никогда не следует использовать для вертикальных швов из-за опасности поскользнуться и врезаться в кирпич выше или ниже вертикального шва. Использование электроинструментов для удаления раствора без повреждения окружающих блоков каменной кладки также требует высококвалифицированных каменщиков, имеющих опыт работы с историческими каменными зданиями. Подрядчики должны продемонстрировать умение обращаться с электроинструментами до утверждения их использования.

Использование любого из этих электроинструментов также может быть более приемлемым для твердого камня, такого как кварцит или гранит, чем для терракоты с его стекловидной глазурью, или для мягкого кирпича или камня. Испытательная панель должна определить приемлемость электроинструментов. Если разрешается использование электроинструментов, подрядчик должен разработать программу контроля качества для учета утомляемости рабочих и аналогичных переменных.

Раствор следует аккуратно удалить с блоков кладки, оставив квадратные углы на обратной стороне разреза.Перед заливкой стыки следует промыть струей воды, чтобы удалить все рыхлые частицы и пыль. Во время заливки швы должны быть влажными, но без стоячей воды. Для кирпичной кладки стен из известняка, песчаника и обычного кирпича, которые обладают высокой впитывающей способностью, рекомендуется наносить непрерывный водяной туман в течение нескольких часов до начала повторного нанесения.

Приготовление раствора

Компоненты строительного раствора следует отмерить и тщательно перемешать, чтобы обеспечить единообразие визуальных и физических характеристик.Сухие ингредиенты измеряются по объему и тщательно перемешиваются перед добавлением воды. Песок необходимо добавлять во влажном рыхлом состоянии, чтобы избежать чрезмерного шлифования. Строительный раствор для повторного нанесения обычно предварительно гидратируется путем добавления воды, чтобы он просто держался вместе, таким образом позволяя ему постоять в течение определенного периода времени до добавления последней воды. Следует добавить половину воды, а затем перемешать примерно 5 минут. Затем следует добавлять оставшуюся воду небольшими порциями до получения строительного раствора желаемой консистенции.Общий необходимый объем воды может варьироваться от партии к партии в зависимости от погодных условий. Важно свести количество воды к минимуму по двум причинам: во-первых, более сухой раствор чище для работы и его можно плотно уплотнить в швы; во-вторых, без испарения лишней воды, раствор затвердевает без усадочных трещин. Строительный раствор следует использовать в течение примерно 30 минут после окончательного перемешивания, и нельзя допускать повторного темперирования или добавления воды.

Использование известковой замазки для приготовления раствора

Раствор, изготовленный из известковой замазки и песка, иногда называемый грубым или грубым веществом, должен измеряться по объему, и для него могут потребоваться несколько иные пропорции, чем для гашеной извести.Для достижения приемлемой консистенции обычно не требуется дополнительной воды, поскольку в замазке уже содержится достаточно воды. Сначала дозируется песок, затем известковая замазка, затем перемешивается в течение пяти минут или до тех пор, пока весь песок не будет полностью покрыт известковой замазкой. Но перемешивания, в привычном понимании переворачивания мотыгой, иногда может быть недостаточно, если необходимо добиться наилучших характеристик известкового замазочного раствора. Хотя старая практика рубки, взбивания и утрамбовки строительного раствора была в значительной степени забыта, недавние полевые работы подтвердили, что известковая замазка и песок, утрамбованные и взбитые деревянным молотком или рукоятью топора, с вкраплениями измельчения мотыгой, могут значительно улучшить обрабатываемость и производительность.Интенсивность этого действия увеличивает общий контакт извести и песка и удаляет излишки воды путем уплотнения других ингредиентов. Для более крупных проектов также может быть выгодно использовать для смешивания мельницу для приготовления раствора. Мельницы для производства цементных растворов, имеющие давние традиции в Европе, производят замазочный раствор высшего качества, недостижимый с помощью современных лопастных и барабанных смесителей.

Для более крупных проектов по переналадке известковую замазку и песок можно заранее смешать вместе и хранить неограниченное время на строительной площадке или за ее пределами, что устраняет необходимость в кучах песка на строительной площадке.Эта смесь, напоминающая влажный коричневый сахар, должна быть защищена от воздуха в герметичных контейнерах, накрыв сверху влажным куском мешковины, или запечатана в большом пластиковом пакете, чтобы предотвратить испарение и преждевременную карбонизацию. Через несколько месяцев известково-песчаная смесь может быть преобразована в пластичное состояние без дополнительной воды.

Если портландцемент указан в известковой замазке и песчаном растворе — тип O (1: 2: 9) или тип K (1: 3: 11) — портландцемент следует сначала смешать с суспензионной пастой, прежде чем добавлять его в раствор. известковая замазка и песок.Это не только гарантирует, что портландцемент равномерно распределен по всей смеси, но и при добавлении сухого портландцемента к влажным ингредиентам он имеет тенденцию «комковаться», создавая угрозу диспергированию. (Обычно после введения портландцемента в известковую замазку необходимо добавить воду и отшлифовать ее.) На этом этапе следует добавлять любые цветные пигменты и перемешивать в течение полных пяти минут. Раствор следует использовать в течение 30 минут — 1 час, повторный темперирование не допускается. После добавления портландцемента раствор больше нельзя хранить.

Заполнение шва

Если существующий раствор был удален на глубину более 1 дюйма, эти более глубокие участки должны быть сначала заполнены, уплотняя новый раствор в несколько слоев. Задняя часть всего стыка должна быть заполнена последовательно, нанося примерно 1/4 дюйма раствора, хорошо утрамбовывая его в задние углы. Это приложение может вытягиваться вдоль стены на несколько футов. Как только раствор достигнет твердости отпечатка пальца, можно нанести еще один слой раствора толщиной 1/4 дюйма — примерно такой же толщины.Потребуется несколько слоев, чтобы заполнить шов заподлицо с внешней поверхностью кладки. Важно дать каждому слою время застыть перед нанесением следующего слоя; Большая часть усадки раствора происходит в процессе отверждения, и, таким образом, укладка слоев сводит к минимуму общую усадку.

Когда последний слой строительного раствора остается твердым, следует обработать шов, чтобы он соответствовал историческому шву. Правильный выбор инструмента важен для получения однородного цвета и внешнего вида. При слишком мягкой обработке цвет будет светлее, чем ожидалось, и могут появиться микротрещины; при слишком сильном оштукатуривании могут появиться темные полосы, называемые «прожиганием инструмента», и хорошее сцепление раствора с каменными блоками не будет достигнуто.

Если старые кирпичи или камни имеют изношенные, закругленные края, лучше всего слегка углубить последний раствор от лицевой стороны кладки. Это лечение поможет избежать сустава, который визуально шире, чем сам сустав; это также позволит избежать образования большого и тонкого выступа, который легко повредить и впустить воду. После обработки излишки раствора можно удалить с края шва с помощью щеточки с натуральной щетиной или нейлоновой щеткой. Щетки с металлической щетиной никогда не следует использовать для обработки исторической кирпичной кладки.

Условия отверждения

Предварительное отверждение растворов с высоким содержанием извести — тех растворов, которые содержат больше извести по объему, чем портландцемент, то есть типа O (1: 2: 9), типа K (1: 3: 11) и прямой извести / песка. , Тип «L» (0: 1: 3) — происходит довольно быстро, так как вода из смеси теряется на пористой поверхности кладки и из-за испарения. Слишком быстрое высыхание раствора с высоким содержанием извести (особенно типа «L») может привести к мелению, плохой адгезии и плохой прочности.Периодическое смачивание повторно заостренной области после того, как швы раствора затвердели и были обработаны финишной обработкой, может значительно ускорить процесс карбонизации. По возможности, распыление с помощью ручного опрыскивателя с тонкой насадкой может быть простым делом в течение дня или двух после повторного наведения. Частота намокания будет зависеть от местных условий, но сначала она может быть такой же часто, как каждый час, а затем постепенно снижаться до трех или четырех часов. Стены должны быть покрыты мешковиной в течение первых трех дней после перетяжки.(Можно использовать пластик, но его следует накрывать навесом, а не ставить прямо у стены.) Это помогает сохранять стены влажными и защищает их от прямых солнечных лучей. После того, как карбонизация извести началась, она будет продолжаться в течение многих лет, и известь наберет прочность, поскольку она снова превратится в карбонат кальция внутри стены.

Фронтон 18 века и окружающая стена имеют совершенно разные стыки из раствора. Фото: файлы NPS.

Старение раствора

Даже при максимальных усилиях по подбору цвета, текстуры и материалов существующего раствора обычно будет заметная разница между старой и новой работой, отчасти потому, что новый раствор был подобран к неответренным частям исторического раствора.Другая причина небольшого несоответствия может заключаться в том, что песок более обнажен в старом растворе из-за небольшой эрозии извести или цемента. Хотя точечное повторное наведение обычно предпочтительнее и должна быть допустима некоторая разница в цвете, если разница между старым и новым строительным раствором слишком велика, в некоторых случаях может быть целесообразно переназначить целую область стены или весь объект, такой как залив , чтобы минимизировать разницу между старым и новым раствором. Если раствор был правильно подобран, обычно лучший способ справиться с различиями в цвете поверхности — дать раствору стареть естественным образом.Перед применением следует тщательно протестировать другие способы устранения этих различий, в том числе очистку участков без повторных точек или окрашивание нового раствора.

Окрашивание нового строительного раствора для достижения лучшего соответствия цвета обычно не рекомендуется, но в некоторых случаях может быть целесообразным. Хотя окрашивание может обеспечить первоначальное совпадение, старый и новый раствор могут выдерживать разные скорости, что приводит к визуальным различиям через несколько сезонов. Кроме того, смеси, используемые для окрашивания раствора, могут нанести вред кладке; например, они могут вводить соли в кладку, что может привести к высолу.

Очистка восстановленной кладки

Если работа по перетяжке выполняется аккуратно, то в очистке не будет необходимости, кроме удаления небольшого количества раствора с края шва после обработки инструмента. Это можно сделать с помощью жесткой натуральной щетины или нейлоновой кисти после высыхания раствора, но до его первоначального схватывания (1-2 часа). Затвердевший раствор обычно можно удалить деревянной лопаткой или, при необходимости, долотом.

Дальнейшую очистку лучше всего производить простой водой и щетками из натуральной щетины или нейлона.Если необходимо использовать химические вещества, их следует выбирать с особой осторожностью. Неправильная очистка может привести к порче блоков кладки, порче раствора, появлению пятен раствора и высолов. Швы нового раствора особенно подвержены повреждениям, потому что они не затвердевают полностью в течение нескольких месяцев. Химические чистящие средства, особенно кислоты, никогда не следует использовать для сухой кладки. Перед нанесением химикатов кладку следует полностью пропитать водой. После очистки стены следует снова промыть простой водой, чтобы удалить все следы химикатов.

Следует предпринять несколько мер предосторожности, если необходимо очистить свежую каменную стену. Во-первых, перед очисткой раствор должен полностью затвердеть. Обычно достаточно тридцати дней, в зависимости от погоды и воздействия; Как упоминалось ранее, раствор будет продолжать отверждаться даже после того, как затвердеет. Необходимо подготовить испытательные панели для оценки воздействия различных методов очистки. Как правило, на новых каменных стенах следует использовать только промывку водой под очень низким давлением (100 фунтов на квадратный дюйм) с добавлением жесткой натуральной щетины или нейлоновых щеток, за исключением глазурованных или полированных поверхностей, где следует использовать только мягкие ткани.**

Новое строение «налет» или «выцвет» иногда появляется в течение первых нескольких месяцев после переориентации и обычно исчезает в результате обычного процесса выветривания. Если высол не удаляется естественным путем, самый безопасный способ удалить его — сухая чистка щеткой с жесткой натуральной или нейлоновой щетиной с последующей влажной щеткой. Соляная (соляная) кислота обычно неэффективна, и ее не следует использовать для удаления высолов. Это может высвободить дополнительные соли, которые, в свою очередь, могут привести к увеличению количества высолов.

Заливка швов иногда предлагается в качестве альтернативы, в частности, повторной заливки кирпичных зданий. Этот процесс включает нанесение тонкого слоя раствора на цементной основе на стыки раствора и границу раздела раствор / кирпич. Чтобы раствор был эффективным, он должен слегка выходить на поверхность кирпичной кладки, таким образом визуально расширяя шов. Изменение внешнего вида стыка может до неприемлемой степени изменить исторический характер сооружения.Кроме того, хотя маскировка кирпичей предназначена для того, чтобы не допускать попадания раствора на остальную поверхность кирпича, неизбежно останется некоторый уровень остатков, называемый «вуалированием». Затирка поверхности не может заменить более обширную работу по перетяжке и не рекомендуется для обработки исторической кладки.

** Дополнительная информация по очистке кладки представлена ​​в Записках по консервации 1: Оценка очистки и водоотталкивающих обработок для исторических зданий с каменной кладкой, Роберт С.Мак, FAIA, и Энн Э. Гриммер, Вашингтон, округ Колумбия: Служба технической сохранности, Служба национальных парков, Министерство внутренних дел США, 2000; и поддержание чистоты: удаление внешней грязи, краски, пятен и граффити из исторических каменных зданий, Энн Э. Гриммер, Вашингтон, округ Колумбия: Служба технической консервации, Служба национальных парков, Министерство внутренних дел США, 1988 .

Простое сравнение на месте с поможет определить твердость и состояние строительного раствора и блоков кладки.Начните со соскабливания раствора отверткой и постепенно постукивайте сильнее холодным зубилом и каменщиком. Таким же образом можно испытать кирпичную кладку, начиная с более осторожной процедуры, соскоблив ее ногтем. Этот относительный анализ, производный от 10-балльной шкалы твердости, используемой для описания минералов, обеспечивает хорошую отправную точку для выбора подходящего раствора. Более подробно она описана в «Описание системы Russack для кирпича и строительного раствора», на которую имеется ссылка в списке для чтения в конце этого краткого обзора.

Образцы строительного раствора следует отбирать тщательно и брать из различных мест в здании, чтобы, по возможности, найти не выветренный строительный раствор. Некоторые части здания могли быть изменены в прошлом, в то время как другие части могут находиться в условиях, вызывающих необычный износ. Раствор может быть нескольких цветов, относящихся к разным периодам строительства, или песок, использованный из разных источников во время первоначального строительства. Любая из этих ситуаций может дать ложные показания визуальных или физических характеристик, необходимых для нового строительного раствора.Следует отметить вариации, которые могут потребовать разработки более чем одной смеси.

1. Удалите долотом и молотком три или четыре образца раствора без выветривания, которые необходимо сопоставить, из нескольких мест в здании. (Отложите самый большой образец — он будет использован позже для сравнения с перетяжкой раствора). Удаление полного представления образцов позволит выбрать «средний» или средний образец раствора.
2. Разомните оставшиеся образцы деревянным молотком или молотком, если необходимо, до тех пор, пока они не разделятся на составные части.Материала должно быть пригоршня.
3. Осмотрите измельченную часть раствора — известковую и / или цементную матрицу раствора. Особенно обратите внимание на цвет. Существует тенденция думать, что исторические растворы имеют белые вяжущие, но серый портландцемент стал доступен к последней четверти XIX века, и традиционные известки также иногда были серыми. Таким образом, в некоторых случаях естественный цвет исторической папки может быть серым, а не белым. Раствор также мог быть окрашен для получения цветного раствора, и этот цвет следует определить на данном этапе.
4. Тщательно сдуйте порошкообразный материал (известковую и / или цементную матрицу, скрепляющую раствор).
5. С помощью лупы малой мощности (10 крат) исследуйте оставшийся песок и другие материалы, такие как куски извести или скорлупа.
6. Обратите внимание и запишите широкий диапазон цветов, а также различные размеры отдельных песчинок, примесей или других материалов.

Другие факторы, которые следует учитывать

Цвет

Независимо от цвета связующего или цветных добавок, песок является основным материалом, придающим строительный раствор его цвет.В одном образце исторического раствора можно обнаружить удивительное разнообразие цветов песка, а различные размеры песчинок или других материалов, таких как не полностью измельченная известь или цемент, играют важную роль в текстуре раствора для повторного нанесения. . Следовательно, при указании песка для повторного нанесения раствора может потребоваться получить песок из нескольких источников и объединить или просеять их, чтобы приблизиться к диапазону цветов песка и размерам зерен в историческом образце раствора.

Указывающий стиль

Тщательный осмотр исторической каменной стены и методов, использованных при первоначальном строительстве, поможет сохранить визуальные качества здания. Следует изучить стили указания и методы их создания. Важно смотреть как на горизонтальные, так и на вертикальные стыки, чтобы определить порядок, в котором они были обработаны, и были ли они одним стилем. Например, в некоторых зданиях конца 19-го и начала 20-го веков горизонтальные стыки были загнуты назад, а вертикальные стыки были обработаны заподлицо и окрашены в тон кирпича, что создает иллюзию горизонтальных полос.Стили наведения также могут отличаться от одного фасада к другому; Передние стены часто получали большее внимание к деталям из раствора, чем боковые и задние стены. Tuckpointing — это не настоящая переориентация, а нанесение приподнятого шва или известкового замазочного шва поверх швов заподлицо. Карандаш — это чисто декоративная обработка окрашенной поверхности поверх строительного шва, часто контрастного цвета.

Каменная кладка

Каменные блоки также должны быть проверены, чтобы любые заменяемые блоки соответствовали исторической кладке.Внутри стены может быть широкий диапазон цветов, текстур и размеров, особенно из кирпича ручной работы или грубого камня, добытого в местных карьерах. Заменяемые блоки должны сливаться со всем набором каменных блоков, а не с отдельным кирпичом или камнем.

Соответствие цвета и текстуры строительного раствора

Новый раствор должен соответствовать неответренным внутренним частям исторического раствора. Самый простой способ проверить соответствие — сделать небольшой образец предлагаемой смеси и дать ему отвердеть при температуре около 70 градусов по Фаренгейту в течение недели, или его можно запечь в духовке, чтобы ускорить отверждение; затем этот образец взламывают, и его поверхность сравнивают с поверхностью самого большого «сохранившегося» образца исторического раствора.

Если невозможно добиться надлежащего соответствия цвета с помощью натурального песка или цветных заполнителей, таких как крошка мрамора или кирпичной крошки, возможно, потребуется использовать современный пигмент для строительных растворов.

На ранних стадиях проекта следует определить, насколько новый миномет должен соответствовать историческому. Достаточно ли «довольно близко» или «точно»? В спецификациях это должно быть четко указано, чтобы подрядчик имел разумное представление о том, сколько времени и затрат потребуется для разработки приемлемого соответствия.

Такое же решение будет необходимо при подборе замены терракоты, камня или кирпича. Если есть известный источник замены, он должен быть включен в спецификации. Если источник не может быть определен до проведения торгов, спецификации должны включать ориентировочную цену на заменяющие материалы с окончательной ценой, основанной на фактических затратах для подрядчика.

Владельцу / Администратору

Владелец или администратор исторического здания должен помнить, что перенаправление, вероятно, будет длительным и дорогостоящим процессом.Во-первых, должно быть достаточно времени для оценки здания и расследования причин проблем. Затем будет время, необходимое для подготовки контрактной документации. Сама работа точная, трудоемкая и шумная, а строительные леса могут на какое-то время закрывать фасад здания. Поэтому хозяину необходимо тщательно спланировать работу, чтобы избежать проблем. Таким образом, графики переназначения и других действий потребуют тщательной координации во избежание непредвиденных конфликтов. Владелец должен избегать тенденции спешить с работой или срезать углы, если историческое здание должно сохранить свою визуальную целостность, а работа должна быть долговечной.

Архитектору / консультанту

Поскольку основная роль консультанта заключается в обеспечении срока службы здания, важно знать исторические методы строительства и особые проблемы, возникающие в старых зданиях. Консультант должен помочь владельцу в планировании логистических проблем, связанных с исследованиями и строительством. Консультант несет ответственность за определение причины ухудшения строительного раствора и ее устранение до повторной заделки кладки.Консультант также должен быть готов тратить больше времени на проверку проекта, чем это принято в современном строительстве.

Для масонов

Успешное перенаправление зависит от самих масонов. Опытные каменщики понимают особые требования к работе с историческими зданиями, а также дополнительные затраты времени и средств. Вся бригада каменщиков должна быть готова и способна выполнять работы в соответствии со спецификациями, даже если спецификации могут не соответствовать стандартной практике.В то же время каменщики не должны бояться сомневаться в технических характеристиках, если окажется, что указанные работы могут повредить здание.

Заключение

Хорошая работа по перепрофилированию должна длиться не менее 30 лет, а лучше 50-100 лет. Быстрые пути и плохое мастерство приводят не только к уменьшению исторического характера здания, но и к работе, которая выглядит плохо и потребует в будущем переориентации раньше, чем если бы работа была выполнена правильно.Раствор из раствора в историческом каменном здании часто называют «первой линией защиты» стены. Надлежащие методы перетяжки гарантируют долгий срок службы шва, стены и исторической конструкции. Хотя тщательный уход поможет сохранить свежеуложенные швы раствора, важно помнить, что швы строительного раствора предназначены для жертвоприношения и, вероятно, в будущем потребуют повторной заделки. Тем не менее, если исторические швы из строительного раствора доказали свою долговечность в течение многих лет, то осторожное повторное нанесение должно иметь такой же долгий срок службы, что в конечном итоге будет способствовать сохранению всего здания.

Полезные адреса

Американский институт кирпича
11490 Commerce Park Drive
Рестон, VA 22091

Национальная ассоциация извести
200 Н. Глеб-роуд, офис 800
Арлингтон, Вирджиния 22203

Портлендская цементная ассоциация
5420 Old Orchard Road,
Скоки, Иллинойс 60077

Благодарности

Роберт К.Мак, FAIA , является директором архитектурной фирмы MacDonald & Mack, Architects, Ltd., специализирующейся на исторических зданиях в Миннеаполисе, штат Миннесота. Джон П. Спевейк, CSI , Толедо, Огайо, каменщик в 5-м поколении и руководитель компании U.S. Heritage Group, Inc., Чикаго, Иллинойс, которая занимается индивидуальным подбором исторического раствора. Энн Э. Гриммер , старший историк архитектуры, Служба национальных парков, отвечала за разработку и координацию пересмотра этого краткого обзора, включая профессиональные комментарии, и техническое редактирование.

Авторы и редактор выражают благодарность за предоставленный профессиональный и технический обзор: Марк Макферсон и Рон Петерсон, подрядчики по восстановлению каменной кладки, Macpherson-Towne Company, Миннеаполис, Миннесота; Лоррейн Шнабель, архитектурный консультант, John Milner Associates, Inc., Филадельфия, Пенсильвания; Лорен Б. Сикелс-Тейвз, доктор философии, архитектурный консерватор, Biohistory International, Хантингтон-Вудс, Мичиган; и следующие профессиональные сотрудники Службы национальных парков, в том числе: Э.Блейн Кливер, руководитель отдела исследования исторических зданий Америки / журнала «Исторический американский инженерно-технический отчет»; Дуглас К. Хикс, заместитель суперинтенданта, Учебный центр по охране памятников старины, Фредерик, Мэриленд; Крис Макгиган, специалист по надзору за выставками, Учебный центр по сохранению исторических памятников, Фредерик, Мэриленд; Чарльз Э. Фишер, Шарон С. Парк, FAIA, Джон Сандор, Отдел технических служб сохранения, Службы сохранения наследия, и Кей Д. Уикс, Службы сохранения наследия.

Первоначальная версия этой записки, Повторное определение стыков минометов в исторических кирпичных зданиях , была написана Робертом К.Маком в 1976 году, а в 1980 году он был переработан и обновлен Робертом К. Маком, де Тилом Паттерсоном Тиллером и Джеймсом С. Аскинсом.

Настоящая публикация подготовлена ​​в соответствии с Законом о сохранении национальных исторических памятников 1966 года с внесенными в него поправками, который предписывает министру внутренних дел разрабатывать и предоставлять информацию об исторических объектах. Служба технической защиты (TPS), Служба национальных парков, готовит стандарты, руководства и другие учебные материалы по ответственным методам сохранения исторических памятников для широкой общественности.

Октябрь 1998 г.

Ашерст, Джон и Никола. Практическая консервация зданий. Vol. 3: Растворы, штукатурки и штукатурки. Нью-Йорк: Halsted Press, подразделение John Wiley & Sons, Inc., 1988.

Кливер, Э. Блейн. «Испытания для анализа образцов строительных растворов». Бюллетень ассоциации по сохранению технологий. об. 6, № 1 (1974), стр. 68-73.

Кони, Уильям Б., AIA. Восстановление каменной кладки зданий двадцатого века. Серия по сохранению штата Иллинойс. Номер 10. Спрингфилд, штат Иллинойс: Отдел служб сохранения, Агентство по сохранению исторических памятников Иллинойса, 1989 г.

Дэвидсон, Дж. «Кладочный раствор». Canadian Building Digest. CBD 163. Оттава, ONT: Отдел строительных исследований, Национальный исследовательский совет Канады, 1974.

Ферро, Максимилиан Л., AIA, RIBA. «Система Russack для кирпича и строительного раствора Описание: Полевой метод оценки твердости кладки.» Technology and Conservation. Vol. 5, No. 2 (Summer 1980), pp. 32-35.

Хукер, Кеннет А. «Полевые заметки о переориентации». Журнал масонства Абердина Строительство. об. 4, № 8 (август 1991 г.), стр. 326-328.

Енжеевска, Х. «Старые минометы в Польше: новый метод расследования». Исследования в области сохранения . Vol. 5, No. 4 (1960), pp. 132-138.

«Роль Лайма в ступке». Абердинский журнал каменного строительства .Vol. 9, No. 8 (август 1996 г.), стр. 364-368.

Филлипс, Морган В. «Краткие заметки по предметам анализа красок и строительных растворов и записи профилей формования: проблемы с анализом красок и строительных растворов». Бюллетень ассоциации по сохранению технологий. об. 10, No. 2 (1978), pp. 77-89.

Приготовление и использование известковых растворов: введение в принципы использования известковых растворов. Шотландский центр извести в исторической Шотландии.Эдинбург: Историческая Шотландия, 1995.

Ширхорн, Кэролайн. «Обеспечение постоянства цвета раствора». Абердинский журнал строительства каменной кладки. об. 9, No. 1 (январь 1996 г.), стр. 33-35.

«Следует ли использовать минометы с воздухововлекающими добавками?» Журнал Абердина по строительству каменной кладки. об. 7, No. 9 (сентябрь 1994 г.), стр. 419-422.

Sickels-Taves, Лорен Б. «Ползучесть, усадка и минометы в исторической сохранности». Журнал тестирования и оценки, JTEVA. об. 23, No. 6 (ноябрь 1995 г.), стр. 447-452.

Спевейк, Джон П. История каменного раствора в Америке , 1720–1995. Арлингтон, Вирджиния: Национальная ассоциация извести, 1995.

Спуэйк, Джон П. «Переосмысление правильно: почему использование современного строительного раствора может повредить исторический дом». Журнал Old-House. об. XXV, № 4 (июль-август 1997 г.), стр. 46-51.

Технические комментарии к кирпичному строительству. Американский институт кирпича, Рестон, Вирджиния.

«Влагостойкость кирпичной кладки: техническое обслуживание». 7F. Февраль 1986 г.

«Растворы для кирпичной кладки». 8 Пересмотрено II. Ноябрь 1989 г.

«Стандартные технические условия на портландцементно-известковый раствор для кирпичной кладки». 8A Пересмотрено. Сентябрь 1988 г.

«Раствор для кирпичной кладки — выбор и контроль». 8B переиздан. Сентябрь 1988 г. (июль / август 1976 г.).

«Руководство по техническим условиям для кирпичной кладки, часть V строительного раствора и затирки.»11E Revised. Сентябрь 1991 г.»

«Связи и узоры в кирпичной кладке». 30 переиздан. Сентябрь 1988 г.

Раствор бетонных смесей для кирпичной кладки гипсовых плит колонн-плотов

Одна из многих важных технических особенностей, знание которых необходимо знать перед началом строительных работ на месте, касается соотношений цементного раствора. Различные соотношения, необходимые для соответствующих работ, уже были заранее определены инженерами, однако некоторые из них упоминаются на строительных чертежах, которые необходимо соблюдать для обеспечения качества.Кирпичная кладка, штукатурка, бетон и т. Д. Имеют разные соотношения, которые различаются по прочности. Хотя это может быть очень незначительная техническая проблема на протяжении всего процесса строительства, о которой нужно позаботиться, но она очень важна и может оказать значительное влияние на общее строительство, качество и, самое главное, стоимость. Многие подрядчики и строители намеренно или непреднамеренно склонны игнорировать и не следить и не проверять рабочую силу во время ручного процесса смешивания, что приводит к недостаточным соотношениям и, следовательно, к снижению качества.Следовательно, чтобы обеспечить хорошее качество изготовления, необходимо позаботиться об этой очень незначительной, но важной технической процедуре на всех этапах строительства дома.

Каков метод записи или определения соотношений раствора или бетона?

Коэффициенты всегда определяются в следующих форматах:

А: В

ИЛИ

А: В: С

Где A в основном указывает количество цемента, B указывает количество песка или мелкого заполнителя, а C указывает количество измельченного или крупного заполнителя.

Каковы наиболее распространенные пропорции раствора?

Раствор используется для склеивания слоев кирпича в кирпичных кладках, а также для окончательной штукатурки кирпичных стен. Коэффициенты, используемые для этих задач:

1: 3

1: 4

1: 5

1: 6

Соотношения, такие как 1: 3 и 1: 4, в основном используются для штукатурки и для более тонких слоев кирпичной кладки, где требуется большая прочность, тогда как 1: 5 и 1: 6 чаще всего используются для обычной кирпичной кладки.Большее соотношение песка означает более слабый раствор, а меньшее соотношение песка означает более прочный раствор.

Каковы наиболее распространенные соотношения бетона?

Бетон используется для изготовления плит, колонн, плотов, фундаментов и балок для скрепления конструкции. Если он используется с армированием, то он называется железобетонным бетоном, тогда как при использовании без бетона он называется простым бетоном или тощим бетоном, необходимым в основном для общих полов. Наиболее распространенные соотношения, используемые для бетона:

1: 4: 8 или M7.5

1: 3: 6 или M10

1: 2: 4 или M15

1: 1.5: 3 М20

1: 1: 2 M25

Соотношение, используемое для плит, колонн, фундаментов, плотов и балок в жилищном строительстве, в основном M15 или 1: 2: 4, тогда как такие отношения, как 1: 4: 8 и 1: 3: 6, используются для подушек PCC (простой цементный бетон). и полы.

Как непрофессионалам проверить соотношение смешивания раствора на месте?

В малых и средних жилых или коммерческих проектах металлические тарелки и тачки используются для перевозки и перемешивания материала , как показано на рисунке ниже (металлические тарелки среднего и большого размера) .Металлическая посуда доступна в двух размерах, тачка — стандартного размера.

Цементные мешки, доступные на рынке, имеют вес нетто 50 кг, что составляет 1,25 кубических футов цемента. Одна металлическая тарелка среднего размера вмещает примерно 20 кг цемента, следовательно, один мешок с цементом = 2,5 тарелки среднего размера. Теперь предположим, что предлагаемое соотношение для смешивания составляет 1: 4, это означает, что 4 части песка необходимо смешать с 1 равной частью цемента. Если смешивание производится из расчета на 1 мешок с цементом, то потребуется 10 тарелок с песком среднего размера для приготовления смеси 1: 4.(2,5 х 4 = 10). Точно так же, если соотношение для смешивания составляет 1: 6, то потребуется 15 (2,5 x 6 = 15) тарелок с песком среднего размера пропорционально 1 мешку цемента.

Если используемые металлические тарелки имеют относительно больший размер, то для размещения 1 полного мешка с цементом потребуются 2 тарелки. В этом случае для смеси 1: 4 потребуется 8 тарелок с песком на 1 мешок цемента для получения требуемого соотношения (2 x 4 = 8), тогда как для приготовления смеси 1: 6 потребуется 12 тарелок с песком. .

Другой сценарий смешивания может быть с использованием тачки.В 1 тележке можно разместить 5 металлических тарелок среднего размера. Следовательно, чтобы приготовить растворную смесь в соотношении 1: 4 с использованием тележек, на 1 мешок цемента потребуется 2 полных тележки песка. А для приготовления растворной смеси в соотношении 1: 6 потребуется 3 полных тачки с песком в соотношении на 1 мешок цемента.

brickguru.com — кладка, строительство и консультации

1. Путь к тому, чтобы стать Brickguru

У всех строительных профессий есть свои правила.Если вы умеете следовать правилам, то это просто вопрос практики. стать торговцем.

В этом разделе освещаются некоторые подводные камни и ошибки, которые я видел другими каменщиками. Это ни в коем случае подробное руководство, но я надеюсь, что оно окажется полезным для тех, кто планирует свой первый проект.

2. Основы

Основы важны. Они закрепляют кирпичную кладку в земле и могут предотвратить падение стен или исчезает в грязи. Помните, что для прочной стены требуется прочный фундамент.

Дизайн фундамента — это сама по себе профессия. В крупных строительных проектах инженеры-грунты и архитекторы изучают Подробно о характере почвенных условий перед расчетом их проектирования. Ведь для пристройки или жилища, Специалист по строительному контролю должен осмотреть фундамент перед бетонированием. Однако для небольших садовых стен скажем, метр в высоту, часто бывает достаточно глубины 300 мм, и бетонная смесь (цемент: балласт) может составлять примерно 1: 5.

Готовый бетонный бетон можно приобрести во многих магазинах DIY. Однако цена на него существенно завышена, и это просто смесь цемента и балласта в крошечных мешочках. Как только бетон схватится, можно начинать кладку.

3. Руководство Brickgurus по идеальному раствору

Строительный раствор выполняет две функции: удерживать кирпичи вместе и разделять кирпичи. Есть много разных смеси, которые веками использовались для укладки кирпича.Однако в большинстве современных кирпичных кладок используется песок: цемент. смесь. Соотношение песка и цемента часто зависит от воздействия дождя или влаги на кирпичную кладку, а также от характеристики стены.

Как правило … и это не всегда так … используется 3: 1 (3 части строительного песка на 1 часть цемента) под землей и 4: 1 или 5: 1 над землей. Слишком мало цемента — и раствор подвергается воздействию элементов. Слишком цемент, и раствор становится слишком жестким и склонен к растрескиванию.Цветовая вариация готовой стены должна быть избегайте, придерживаясь той же марки песка / цемента и сохраняя одинаковые пропорции во всем.

Каменщики часто добавляют в смесь пластификатор, чтобы улучшить удобоукладываемость, однако это не всегда необходимо. Никогда не добавляйте Fairy Liquid в смесь . Было доказано, что это снижает долговечность строительного раствора.

4. Консистенция раствора.

Консистенция раствора часто зависит от индивидуальных предпочтений, погоды и от того, насколько быстро вы можете его использовать.В жаркий засушливый день есть 2 проблемы. Во-первых, кирпичи очень быстро впитывают влагу из раствора. а во-вторых, раствор в тачке сохнет быстрее, чем вы можете его использовать. В этих случаях более влажная смесь льготный.

Если у вас нет бетономешалки, смесь можно приготовить вручную. Я нахожу это проще всего в тачке каждый раз делая небольшие количества. Хорошая смесь должна быть однородной консистенции и однородного цвета.

Каждому каменщику свой раствор нравится немного по-своему. Хорошая смесь — это такая, которую можно легко намазать и равномерно поверх кирпича, не стекая по краям и не портя лицо. Подумайте … сливочное пюре!

5. Укладка кирпичей.

Садовые стены в целом эстетичны. Их основная функция — красиво выглядеть и обеспечивать разделение или границу.Однако правила уровня и отвеса по-прежнему действуют.

• Разложите первый слой насухо. Таким образом можно избежать ненужных разрезов в стене и помочь визуализировать готовая конструкция. Когда вы довольны этим, пришло время для раствора!
• Определение правильного количества раствора для укладки каждого кирпича приходит с практикой. Идея состоит в том, чтобы толкните или постучите по кирпичу, чтобы образовалась кровать толщиной 10 мм. Если вам нужно придать форму кирпичу, то он Вероятно, вы используете слишком много раствора или раствор слишком сухой.
• Аккуратная кладка достигается за счет того, что лицевая сторона кирпича остается чистой и соскабливается излишек раствора. прочистить шпателем.
• Первый курс всегда самый важный. Не торопитесь, чтобы убедиться, что это прямо и уровень . (Если фундамент был заложен тщательно, это не должно быть проблемой)
• После того, как вы довольны первым блюдом, можно начинать наращивать углы с помощью спиртового уровня.
• Уровень и Отвес . Это приказ постараться запомнить. Проверьте каждый угол сначала для уровня, а затем для отвеса.
• Не торопитесь с углами. Углы — самая сложная часть кирпичной кладки. Получение углового отвеса требует терпения и постоянной проверки спиртовым уровнем.
• Когда углы увеличиваются на 4 или пять рядов, вы можете запускать кирпичи, используя струну .
• Держите шнур как можно плотнее.Положите кирпичи на линию, но старайтесь не касаться ее что линия не выдвигается на каждом курсе.
• Наконец, идет стыковка или заострение. Это одновременно эстетично и структурно, поскольку вы обеспечиваете раствор вдавливается в стыки.
• Никогда не упускайте из виду важность указания пальцем. Плохое наведение может привести к тому, что хорошая кирпичная кладка будет выглядеть ужасно и плохо хорошо смотрятся кирпичная кладка. Дайте себе достаточно времени. Время стыковки часто зависит от погоды.Свежеуложенный кирпич сложно соединить, но если оставить его слишком долго, раствор затвердеет и стыковка становится невозможной.

Удачи, наберитесь терпения и помните — в крайнем случае, если это не планируется, вы всегда можете очистить кирпичи, дайте им высохнуть и начните заново. Вас также может заинтересовать наша страница при дальнейшем чтении и учебные курсы.