Eγκεκριμένη αναδημοσίευση από το τεχνικό περιοδικό

Παρουσίαση: ΙΟΡΔΑΝΗΣ ΖΥΓΟΜΑΛΑΣ, Πολιτικός Μηχανικός, MSc.

Τα πλεονεκτήματα της πέτρας την καθιστούν ένα από τα πιο αξιόπιστα υλικά κατασκευής περιφράξεων. Η ανθεκτικότητά της στις καιρικές συνθήκες αλλά και στην επίδραση άλλων εξωγενών παραγόντων, καθώς και το γεγονός ότι δεν επηρεάζεται απο μικροοργανισμούς, έντομα κτλ. συνθέτουν μια επιλογή με αυξημένη διάρκεια ζωής. Επίσης εκτός από τη διαχρονικότητα, η πέτρα, ανεξάρτητα από τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιείται – σύγχρονο ή παραδοσιακό -, σηματοδοτεί πάντα μια ιδιαίτερη αισθητική προσέγγιση και μια διακριτική έκφραση καλαισθησίας. Ένα άλλο χαρακτηριστικό που επιζητάται συχνά είναι η προβολή των αξιών που αντιπροσωπεύει το συγκεκριμένο δομικό υλικό, δηλαδή της σταθερότητας, της δύναμης και της μονιμότητας.

Χαρακτηριστικά και απαιτήσεις

Οι περιφράξεις αποτελούν εφαρμογή που ταιριάζει σε μεγάλο βαθμό με τα χαρακτηριστικά της πέτρας. Μια περίφραξη εκπληρώνει διάφορες λειτουργίες.

Διαχωρίζει τον ιδιωτικό από τον κοινόχρηστο ελεύθερο χώρο ή το δρόµο, ελέγχει την είσοδο των ατόµων στην ιδιωτική περιουσία και την προστατεύει από παραβιάσεις.

Ταυτόχρονα, αποτελεί στοιχείο σήµανσης και αναγνώρισης της ιδιωτικής περιουσίας. Αποτελεί τον “πρόλογο” του κτιρίου και βοηθά στην ένταξή του στο γύρω φυσικό και δοµηµένο περιβάλλον. Επιπλέον, είναι ένα χαρακτηριστικό αρχιτεκτονικό στοιχείο του κτιρίου που ασκεί σηµαντική επίδραση στον περιβάλλοντα χώρο.

Προκειµένου να εκπληρώσει σε ικανοποιητικό βαθµό όλες τις παραπάνω λειτουργίες, µία περίφραξη πρέπει να σχεδιαστεί προσεκτικά σε σχέση µε τη χωροθέτηση, το σχήµα και τον τρόπο κατασκευής της.

Αποτελεί κατασκευή µε τεχνικές, αλλά και αρχιτεκτονικές απαιτήσεις. Ο σχεδιασµός της απαιτείται να προσαρµοστεί µε τα βασικά κτίσµατα, αλλά ταυτόχρονα να ενταχθεί σε ένα καθορισµένο περιβάλλον και να συνδυαστεί µε ανάλογα στοιχεία των γειτoνικών κατασκευών.

Συνήθη επιλογή αποτελεί η επένδυση µιας περίφραξης που κατασκευάζεται από σκυρόδεµα (εφαρµογή µε πελεκηµένη πέτρα Ιωαννίνων σε διώροφη κατοικία στη Θεσσαλονίκη, αρχιτέκτων: Νίκη Μάνου – Ανδρεάδη).

Κατά το σχεδιασμό μιας περίφρα­ξης πρέπει να εξετάζονται τα πα­ρακάτω σημεία:
Ο βαθµός ασφάλειας και αποµόνωσης που παρέχει στο κτίριο επηρεάζει σημαντικά το μέγεθος και τον τρόπο κατα­σκευής της περίφραξης. Τα γει­τονικά κτίρια ή οικιστικά συ­γκροτήματα αποτελούν σοβα­ρό κριτήριο κατά το σχεδιασμό των περιφράξεων, διότι η αντι­παράθεσή τους είναι άμεση και συντελεί πολύ στη διαμόρφω­ση του χώρου δημόσιας χρή­σης ή των δρόμων που περι­βάλλουν τους ιδιωτικούς χώ­ρους.

Οι είσοδοι αποτελούν ένα από τα πιο χαρακτηριστικά στοιχεία μιας περίφραξης. Η θέση και ο προσανατολισμός, το μέγεθος και η αρχιτεκτονική της εισόδου πρέπει να συνδυάζονται με την αρχιτεκτονική και τη λειτουργία του κτιρίου και να εvαρμονίζο­νται με τις γειτονικές.

Οι πέτρινες περιφράξεις µπορούν να ενσωµατώνουν και επιπλέον στοιχεία από διαφορετικό υλικό, όπως π.χ. µεταλλικά κιγκλιδώµατα.

Η ενσωµάτωση ενός φυσικού ή τεχνητου στοιχείου που προϋπήρχε ή προγραμματίζεται να τοποθετηθεί σε κάποιο ση­μείο της περίφραξης είναι ένα α­κόμη σημείο που χρειάζεται προσοχή. Μπορεί να πρόκειται για ένα στύλο ηλεκτροφωτισμού ή ένα στοιχείο υπαίθριου εξοπλι­σμού, ένα δέντρο κτλ.

Κατηγορίες πετρωµάτων

Τα φυσικά πετρώματα διακρίνονται γεωλογικά σε τρεις κατηγορίες ηφαιστειογενή, ιζηματογενή και μεταμορφωσιγενή.

Στην πρώτη κατηγορία ανήκουν ο βασάλτης και ο γρανίτης, ενώ στη δεύτερη ανήκουν οι ασβεστόλιθοι.

Στα μεταμορφωσιγενή πετρώματα ανήκουν οι γνεύσιοι, οι σχιστόλιθοι και τα μάρμαρα.

Αυλόπορτα εισόδου σε πέτρινη περίφραξη µε αιγινητικούς πωρόλιθους (Κατοικία στην Αίγινα, αρχιτεκτονική µελέτη: Γ. Μακρής, Γ. Καλαβρυτινού).

Οι πέτρες που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή περιφράξεων μπορεί να έχουν ορθογώνιο ή ακανόνιστο σχήμα. Στην ίδια κατασκευή μπορεί να γίνει επίσης συνδυασμός ορθογώνιων και ακανόνιστων λίθων.

Οι ορθογώνιες πέτρες κόβονται από τη μάζα των πετρωμάτων από τα οποία προέρχονται με τη χρήση μηχανικών μέσων.

Οι ακανόνιστες πέτρες εξάγονται από πετρώματα που αποτελούνται από παράλληλες στρώσεις και αφήνονται στη φυσική τους κατάσταση. Οι έδρες τους υφίστανται χονδρική επεξεργασία, συνήθως με το χέρι, έτσι ώστε να μπορούν να προσαρμόζονται μεταξύ τους. Πριν από τη χρήση, οι ακανόνιστες πέτρες πρέπει να καθαρίζονται καλά, διότι οι αποθέσεις, που είναι πιθανό να υπάρχουν στις φυσικές τους έδρες, μπορεί να αλληλεπιδράσουν χημικά με το συνδετικό κονίαμα, ή απλώς να απορροφήσουν την υγρασία του.

Προσοχή πρέπει να δίνεται κατά την εξόρυξη και την τοποθέτηση λίθων που προέρχονται από ανισότροπα πετρώματα, ώστε και οι δύο διαδικασίες να ακολουθούν τη διεύθυνση της μεγαλύτερης σχιατότητας.

Επιλογή πέτρας για την κατασκευή περίφραξης

Οι πέτρινες περιφράξεις κατασκευάζονται από φυσικές πέτρες ή από βιομηχανοποιημένα δομικά στοιχεία που δίνουν τη δυνατότητα κατασκευών με παραδοσιακή εμφάνιση. Οι φυσικές πέτρες επιλέγονται συνήθως λόγω της αισθητικής τους ή επειδή είναι διαθέσιμες στην περιοχή του έργου. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ποικιλία φυσικών λίθων που παρουσιάζουν διαφορετικές τεχνικές ιδιότητες.

Βασικά στοιχεία που πρέπει να ε­ξετάζονται είναι το πορώδες και η αντοχή της φυσικής πέτρας. Οι φυ­σικές πέτρες σπάνια χρησιμοποι­ούνται στις διαστάσεις που βγαί­νουν από το λατομείο. Συνήθως κόβονται σε παραλληλεπίπεδα τε­μάχια και γίνονται πελεκητές ή λει­αίνονται. Μπορεί να κοπούν όλες ομοιόμορφα ή σε μερικά τυποποι­ημένα μεγέθη, που συνδυάζονται μεταξύ τους.

Βασικές µέθοδοι κατασκευής

Πέτρινα τοιχώµατα ξηρής δόµησης

Χαµηλός φράκτης από ξηρολινθοδοµή.

Η συγκεκριµένη µέθοδος κατα­σκευής τοιχωµάτων από πέτρα βα­σίζεται στην αρχή ότι οι πέτρες δια­τηρούν τη θέση τους χωρίς συνδε­τικό κονίαµα, καθώς το βάρος της πέτρας και η τριβή µπορούν να ε­ξασφαλίζουν τη σταθερότητά της, εφόσον γίνει η κατάλληλη τοποθέ­τηση. Η κατασκευή τοιχωµάτων µε τη µέθοδο αυτή δεν είναι ιδιαίτερα πολύπλοκη, δεν συνιστάται, όµως, για περιφράξεις µε ύψος µεγαλύ­τερο από 1 m. Εξαιτίας όµως του τρόπου στήριξης, κατά την τοπο­θέτηση πρέπει να προβλέπεται α­πόκλιση από την κατακόρυφη δι­εύθυνση προς το εσωτερικό της περίφραξης περίπου κατά 5 cm α­νά 0,3 m ύψους περίφραξης.

Αρχικά τοποθετούνται οι πέτρες που αποτελούν τη βάση του τοι­χώµατος της περίφραξης, περίπου 15 cm χαµηλότερα από την ε­πιφάνεια του εδάφους, χωρίς να απαιτείται κατασκευή συµπαγούς στρώσης υποστρώµατος. Για τις πρώτες στρώσεις πρέπει να επιλέγονται πέτρες σχετικά µεγάλων διαστάσεων, ενώ η σωστή εσωτε­ρική κλίση της περίφραξης εξα­σφαλίζεται µε κατάλληλους οδη­γούς, ξύλινους ή µεταλλικούς.

Για την τελευταία στρώση πρέπει να επιλέγονται πέτρες σχετικά µε­γάλων διαστάσεων και όσο το δυ­νατόν επίπεδες.

Όσον αφορά στους αρµούς που σχηµατίζονται, καλό είναι οι πέ­τρες να τοποθετούνται µε τρόπο τέτοιο, ώστε να αποφεύγεται ο σχηµατισµός συνεχών κατακόρυ­φων αρµών, οι οποίοι επιδρούν αρνητικά τόσο στην αισθητική της περίφραξης, όσο και στη στατικό­τητά της. Πετρώµατα όπως γρανί­της, ασβεστόλιθος, µάρµαρο, ψαµµίτης και σχιστόλιθος µπο­ρούν να χρησιµοποιηθούν για την κατασκευή περιφράξεων µε τη συ­γκεκριµένη µέθοδο.

Πέτρινα τοιχώµατα µε συνδετικό κονίαµα

Ελάχιστες προδιαγραφές κατασκευής πέτρινης περίφραξης ύψους 1 m µε συνδετικό κονίαµα.

Η µέθοδος αυτή διαφέρει από τη µέθοδο της ξηρής δόµησης στο ό­τι η σταθερότητα του τοιχώµατος δεν εξαρτάται από την τριβή της κάθε πέτρας αλλά από το συνδετι­κό κονίαµα που χρησιµοποιείται για την στερέωση.

Συνήθως χρησι­µοποιείται τσιµεντοκονίαµα για να συνδεθούν ΟΙ πέτρες µεταξύ τους και να δηµιουργηθεί ένα µονολιθι­κό τοίχωµα. Το συνδετικό κονίαµα που χρησιµοποιείται δεν πρέπει να είναι πολύ υδαρές για να αποφεύ­γεται η ρύπανση των εµφανών επι­φανειών των λίθων µε περισσεύµα­τα κονιάµατος.

Η συγκεκριµένη µέθοδος κατα­σκευής προϋποθέτει τοποθέτηση συµπαγούς στρώσης υποστρώµα­τος, η οποία κατασκευάζεται συνή­θως από σκυρόδεµα ή πέτρα, έτσι ώστε να περιοριστεί ο κίνδυνος σχηµατισµού ρηγµατώσεων λόγω καθιζήσεων.

Επίσης προβλέπεται η τοποθέτηση αγωγών αποστράγγισης, ώστε να µην εµποδίζεται η διέ­λευση του νερού διά µέσου του τοιχώµατος. Το µεγαλύτερο πλεο­νέκτηµα της συγκεκριµένης µεθό­δου είναι η σταθερότητα του τοι­χώµατος. Αποκλείεται ακόµη και η παραµικρή µετακίνηση κάποιας πέτρας, ενώ ταυτόχρονα εµποδί­ζεται η διέλευση ρύπων ανάµεσα από τις πέτρες.

Η απόκλιση από την κατακόρυφη διεύθυνση πρέπει να υπολογίζεται τουλάχιστον στα 4 cm ανά 1 m ύ­ψους της περίφραξης. προς την ε­σωτερική πλευρά της.

Αρχικά κα­τασκευάζεται το συµπαγές υπό­στρωµα από σκυρόδεµα µε πάχος της τάξης των 10-20 cm και πλά­τος ανάλογο του πλάτους της πε­ρίφραξης, µε περιθώριο τουλάχι­στον 10 cm αµφίπλευρα της περί­φραξης (π.χ. για περίφραξη πλά­τους 30 cm κατασκευάζεται υπό­στρωµα µε πλάτος περίπου 60 cm).

Σε κάθε περίπτωση, το συνο­λικό πλάτος του υποστρώµατος πρέπει να είναι τουλάχιστον 45 cm. Η τελική επιφάνεια του υποστρώ­µατος πρέπει να βρίσκεται τουλά­χιστον 5 cm κάτω από τη στάθµη της επιφάνειας του εδάφους.

Επένδυση τοίχων µε πέτρες

Στήριξη πετάσµατος επένδυσης µε πέτρα σε µεταλλικούς ορθοστάτες διατοµής διπλού “Τ”.

Η δυνατότητα επένδυσης µε φυσι­κές ή τεχνητές πέτρες ενός τοιχίου περίφραξης από τούβλα ή σκυρό­δεµα, ώστε να παρουσιάζεται εξω­τερικά η αισθητική της λιθοδοµής, είναι επίσης πολύ διαδεδοµένη, κα­θώς έχει µικρότερο κόστος και χρόνο κατασκευής.

Η λίθινη επέν­δυση μπορεί να είναι επικολλημένη στην περίφραξη με συνδετικό κο­νίαμα, το οποίο μπορεί να είναι ενι­σχυμένο με ρητίνες και μεταλλικό πλέγμα. Στην περίπτωση αυτή το ί­διο βάρος της επένδυσης αναλαμ­βάνεται από την τοιχοποιία.

Επίσης η λίθινη επένδυση μπορεί να κατα­σκευαστεί και κτιστή, ξεκινώντας α­πό το επίπεδο του δαπέδου, έτσι ώστε να φέρει το ίδιο βάρος της και να μην επιβαρύνει την περίφραξη. Μεταξύ της περίφραξης και της λί­θινης επένδυσης τοποθετείται συν­δετικό κονίαμα.

Στη διεθνή αγορά διατίθενται μεγά­λες πλάκες φυσικής ή τεχνητής πέ­τρας, που μπορούν επίσης να απο­τελέσουν επένδυση τοίχου περί­φραξης από άλλα υλικά ή πλήρω­ση σκελετού από σκυρόδεμα ή χά­λυβα. Κάθε πλάκα στερεώνεται στo φέροντα οργανισμό της κατασκευ­ής με τη βοήθεια χαλύβδινων ελα­σμάτων ή βυσμάτων που έχουν εν­σωματωθεί στο σκελετό κατά τη σκυροδέτηση.

Τα στηρίγματα αυτά εισχωρούν στα τέσσερα άκρα ή συγκρατούν περιμετρικές διατομές των πλακών.

Προβλήματα

Μέθοδος αποστράγγισης σε πέτρινο τοίχο αντιστήριξης, µε τοποθέτηση αποστραγγιστικών αγωγών, ώστε να µην εµποδίζεται η διέλευση του νερού.

Τα προβλήματα που μπορεί να παρουσιαστούν στις πέτρινες περι­φράξεις οφείλονται κυρίως στην υ­ποβάθμιση των υλικών κατασκευ­ής από την επίδραση των συνθη­κών του περιβάλλοντος, καθώς και σε μετακινήσεις ποικίλης προέλευσης.

Η υγρασία που εισχωρεί στο εσωτερικό των λίθων, ανάλογα με το πορώδες τους, μπορεί να μεταβληθεί σε πάγο και λόγω αύξησης του όγκου του κατά το 1/10 να προκαλέσει μικρορηγματώσεις στις πέτρινες επιφάνειες.

Ένα πολύ συνηθισμένο πρόβλημα προέρχε­ται από την κρυσταλλοποίηση των υδατοδιαλυτών αλάτων. Το νερό που εισχωρεί στους πόρους των λί­θων μεταφέρει υδατοδιαλυτές ου­σίες, οι οποίες αντιδρούν μεταξύ τους με αποτέλεσμα τη δημιουργία αλάτων. Οι ουσίες αυτές μπορεί να προέρχονται από το υλικό των λί­θων ή του συνδετικού κονιάματος, από την ατμόσφαιρα, από το έδα­φος ή ακόμη και από τα υλικά επι­διόρθωσης παλαιών περιφράξεων που μπορεί να είναι ασύμβατα με τα αρχικά.

Τα άλατα εμφανίζονται στην επι­φάνεια των λίθων, στην οποία με­ταφέρονται με το νερό, και κατά την εξάτμιση της υγρασίας παραμένουν εκεί, δημιουργώντας αντι­αισθητικούς λεκέδες (εξανθήματα). Επιπλέον, η κρυσταλλοποίηση των αλάτων προϋποθέτει αύξηση του όγκου τους, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την επιφανειακή μικρορηγμάτωση ή απολέπιση των λίθων.

Η θέση, ο προσανατολισµός, το µέγεθος και η αρχιτεκτονική της εισόδου πρέπει να συνδυάζονται µε την αρχιτεκτονική και τη λειτουργία του κτιρίου και να εναρµονίζονται µε τις γειτονικές.

Η όξινη ατμόσφαιρα του αστικού ή βιομηχανικού περιβάλλοντος μπορεί εξάλλου να προκαλέσει διάβρωση των λίθων ανάλογα με τη χημική τους σύσταση. Τα απο­σαθρωμένα υλικά της επιφανεια­κής στρώσης παρασύρονται από το νερό της βροχής που ρέει στα τοιχώµατα, αφήνοντας έτσι ακάλυπτες νέες επιφάνειες, ΟΙ οποίες υ­φίστανται το ίδιο φαινόµενο. Απο­τέλεσµα είναι το σταδιακό και ανο­µοιόµορφο “φάγωµα” της επιφά­νειας του τοίχου.

Ανάλογα φαινόµενα µπορεί να προκαλέσει η ανάπτυξη µικροορ­γανισµών, η οποία καθιστά εύ­θραυστη την επιφάνεια των τοί­χων. Η ρύπανση των περιφράξε­ων από πέτρα προέρχεται κυρίως από τη διείσδυση µέσα στους πό­ρους των λίθων των στερεών σω­µατιδίων που αιωρούνται στα κα­τώτερα στρώµατα της ατµόσφαι­ρας. Επειδή τα σωµατίδια αυτά εί­ναι αδρανή, δεν προκαλούν υπο­βάθµιση των υλικών του τοίχου, αλλά επηρεάζουν αρνητικά την αισθητική του.

Εκτός από τα προβλήµατα που α­φορούν στο ίδιο το υλικό των λί­θων, οι µεταλλικοί σύνδεσµοι, κιγκλιδώµατα ή άλλα µεταλλικά στοι­χεία που µπορεί να περιλαµβάνο­νται στην περίφραξη µπορεί να δη­µιουργήσουν άλλα προβλήµατα. Το σκούριασµα των µεταλλικών στοιχείων προκαλεί µικρή διό­γκώσή τους, ως συνέπεια της ο­ποίας επιβάλλονται τάσεις στους λίθους που περιβάλλουν τα µε­ταλλικά στοιχεία. Οι τάσεις αυτές προκαλούν ρηγµατώσεις των λί­θων και µπορεί να φτάσουν ως την αποκόλληση επιφανειακών τµηµάτων τους.

Προβλήµατα στις περιφράξεις α­πό πέτρα είναι πιθανόν εξάλλου να προκληθούν από µικροµετακι­νήσεις του εδάφους θεµελίωσης. Λόγω της µεγάλης ακαµψίας των λίθων, σε τέτοιες περιπτώσεις εί­ναι συνηθέστερη η ρηγµάτωση κατά µήκος των συνδετικών αρ­µών των λίθων.

Το πρόβληµα επιτείνεται, αν το συνδετικό κονίαµα είναι ισχνό ή αν υπάρχουν κατασκευαστικές α­τέλειες στον τοίχο, όπως µεγάλα τµήµατα πληρωµένα µε κονίαµα ή µε λίθους µικρού µεγέθους σε πε­ριφράξεις από ακανόνιστες πέ­τρες.

Ο συνδυασµός της περίφραξης α­πό πέτρα µε δοµικά στοιχεία από άλλα υλικά µπορεί επίσης να προ­καλέσει ρηγµάτωση κατά µήκος των αρµών λόγω διαφορετικής συ­µπεριφοράς στη θερµότητα, στην απορρόφηση υγρασίας ή στην α­καµψία των στοιχείων.