По своему назначению бетонные камни делят на два вида: камни для вертикальных элементов конструкций (фундаменты, стены, столбы, перегородки) и для горизонтальных конструкций (покрытия и перекрытия).
В зависимости от размера и веса бетонные камни подразделяют на камни обыкновенные (вес до 35 кг), укладываемые вручную, и крупные бетонные блоки (вес 500 кг и более), предназначенные для механизированной укладки.
Высокий уровень развития механизации строительства создал все необходимые предпосылки для широкого внедрения в строительство крупных шлакобетонных и бетонных камней (блоков).
По объемному весу бетона камни делят на три группы: из тяжелых бетонов (объемный вес более 1600 кг/м3), легких (объемный вес до 1600 кг/м3) и ячеистых бетонов (объемный вес менее 1200 кг/м3).
Объемный вес бетона определяется его структурой и видом заполнителя. Тяжелые бетоны для камней изготовляют на щебне и гравии плотных каменных пород, на металлургических шлаках, кирпичном щебне и пр.; легкие бетоны - на топливных шлаках, гранулированных металлургических шлаках, щебне пористых естественных и искусственных материалов (туфа, пемзы, керамзита) и т. д. Камни из тяжелых и легких бетонов можно приготовлять с применением гидравлических и воздушных вяжущих, ячеистые бетоны - с введением пенообразующих добавок.
Камни из легкого бетона на доброкачественных заполнителях - керамзите, шлаковой пемзе, агломерированных топливных шлаках, доменных гранулированных шлаках, спекшихся кусковых шлаках от сжигания угля в пылевидном состоянии, шлаках антрацита и каменных углей, содержащих малое количество несгоревших частиц угля и др., - являются вполне долговечными материалами.
Наибольшее применение для кладки стен получили бетонные камни со шлаковым заполнителем (см. Шлаковые кирпичи, блоки и прочие камни) в связи с широким распространением шлакового сырья и его малой стоимостью. Опыт применения шлакобетонных камней показал, что они не всегда оказываются морозостойкими и воздухостойкими; в этом отношении наиболее плохое качество имеют камни на заполнителе из топливных шлаков бурых углей. Исследования, проведенные различными научно-исследовательскими организациями, привели к выводу, что причина недолговечности бетона на топливных шлаках - наличие в последних несгоревших частиц угля и сернистых соединений, способных к окислению на воздухе, что приводит к самопроизвольному распаду шлаков. Наличие значительного количества угля в шлаке увеличивает также водопоглощение шлака и тем самым снижает морозостойкость шлакобетона.
Для получения прочных и долговечных изделий в основе которых шлакобетон, необходимо обогащать топливные шлаки, освобождая их от несгоревшего угля и других вредных примесей. Существует множество способов обогащения шлаков и приготовления из них бетонов. Большие исследования ЦНИПС, посвященные проверке эффективности различных способов обработки шлаков для бетона, показали, что нельзя установить какую-нибудь одну схему обработки шлаков для бетона, оптимальную для всех заводов страны. Выбор схемы в каждом отдельном случае определяют качеством самих шлаков, наличным оборудованием и т. д.
С целью повышения качества строительства в настоящее время для кладки стен зданий запрещено применение шлакобетонных камней марки 25 и ниже.
Бетонные камни изготовляют сплошными и пустотелыми.
Пустотелые камни могут иметь сквозные пустоты и пустоты, перекрытые сверху диафрагмой.
Большое количество типов бетонных камней, отличающихся друг от друга размерами, весом, материалами, формой, количеством и формой пустот, явилось следствием стремления найти наиболее эффективные из них по теплотехническим качествам, удобству расстилания раствора при кладке, удобству в перевязке и т. д. Большое распространение получили трехпустотные камни со сквозными отверстиями (рис. 1). Однако, как показала практика, кладка стен из таких камней, особенно для отапливаемых зданий, возводимых в районах с холодным климатом, имеет существенные недостатки.
Рис. 1. Пустотелые бетонные камни: а - для стен камень со щелевидными пустотами по ГОСТ 6133-52; б - то же продольная половина; в - трехпустотный камень со сквозными пустотами (ложковый); г - то же (тычковый); д - трехпустотный камень с горизонтальной диафрагмой
Для защиты крупных пустот камня от проваливания в них раствора, в случае когда пустоты шлаком не заполняются, разработан вариант конструкции трехпустотного камня с верхней горизонтальной диафрагмой. Значительно лучше для кладки стен камень со щелевидными пустотами типа «крестьянин» (предложен инж. С. Л. Прохоровым еще в 1925 г. и претерпевший после этого некоторые изменения в размерах камня и расположении пустот).
В 1952 г. был утвержден (разработанный совместно ЦНИПС и Академией архитектуры СССР) ГОСТ на бетонные камни (рис. 1, а) со щелевидными пустотами (ГОСТ 6133-52).
На основе опыта применения в строительстве различных типов камней выявлены наиболее целесообразные габариты и форма их. Единые требования к внешним размерам (соответствующим десятичной модульной системе) сплошных и пустотелых бетонных камней, применяемых для ручной укладки, установлены ГОСТ 6928-54 (рис. 2).
Рис. 2. Размеры бетонных камней для стен
В случае кладки простенков с четвертями для проемов, а также в случаях перевязки кладки из бетонных камней с кирпичной облицовкой камни целесообразно изготовлять с уступами (рис. 3).
Рис. 3. Типы и размеры бетонных камней по ГОСТ 6928-54: а - основные типы А и Б; б - дополнительные к типу А тип В и тип Д; в - камень с четвертью для проемов; г - камни с уступами для перевязки с кирпичной кладкой
Основные требования, предъявляемые к обыкновенным бетонным камням, применяемым для кладки вертикальных конструкций, приведены на рис. 4.
Сплошные камни из тяжелого бетона применяют при полном использовании их несущей способности в тяжело нагруженных конструкциях или в кладке, находящейся в условиях повышенной и высокой влажности. В последнем случае не допускается применение сплошных камней из тяжелого бетона на топливных шлаках.
Пустотелые камни из легкого и ячеистого бетона применяют в первую очередь там, где используются их высокие теплотехнические качества для существенного уменьшения толщины стен и веса конструкции, однако они не допустимы в конструкциях, находящихся в условиях эксплуатации с повышенной и высокой влажностью.
Камни, в которых использованы воздушные и гипсовые вяжущие, можно применять только в кладке конструкций зданий ІІІ класса капитальности, находящихся в сухих и нормальной влажности условиях.
Рис. 4. Требования к обыкновенным бетонным камням по основным показателям
