בנייה באבן

בנייה באבן היא הקמת מבנים או חלקי מבנים כאשר חומר הגלם העיקרי הוא אבן טבעית מעובדת או לא מעובדת. בנייה באבן הייתה אחת משיטות הבנייה הנפוצות ביותר במהלך ההיסטוריה, אך כיום כמעט ואינה בשימוש כיוון שאת מקום האבן תפסו חומרי בנייה מודרניים כגון בטון ופלדה. בניית מבנים באבן התקיימה כמעט בכל העולם במשך אלפי שנים, לכן התפתחו שיטות רבות ושונות של בנייה באבן. ערך מורחב – בנייה יבשה בנייה יבשה היא כנראה טכנולוגיית הבנייה העתיקה ביותר המתגלה גם בממצאים פרה היסטוריים. בשיטה זו בונים את קירות האבן ללא טיט או אמצעי הדבקה חיצוני, כאשר מקפידים למלא חללים בין אבנים גדולות באבנים קטנות. דוגמאות לבניה יבשה ניתן למצוא בכל רחבי העולם בגרסאות שונות. ניתן לבנות בבנייה יבשה גם באבני לקט וגם באבנים מסותתות או משוקפות. בניית אבן מודבקת באמצעות טיט מסוגים שונים, הייתה מקובלת מאז תחילת ההיסטוריה, כאשר הרכב הטיט השתנה על פי הזמינות של חומרי הגלם באותו האזור. ניתן לחלק את הבניה בטיט לשני מקרים. הסוג הפשוט יותר הוא הנחה של אבנים אחת על גבי השנייה כאשר הטיט מהווה את השכבה המקשרת ביניהן ולמעשה משמש בעיקר אמצעי לבידוד פנים המבנה מהחוץ. טכניקה זו אינה יעילה כי האבנים נושאות את כל העומסים האנכיים של המבנה ואילו את העומסים האופקיים (רוחות, רעידות אדמה, שקיעת יסודות) נושאים רק הטיט וכוחות החיכוך בין האבנים. שיטה זו יוצרת קירות חלשים יחסים ויש צורך להשתמש באבנים רחבות וארוכות כדי להוסיף להם יציבות. שיטת בנייה מתוחכמת יותר היא כאשר מונחות האבנים גם אחת מעל השנייה וגם אחת לצד השנייה במגוון של סידורי הנחה. באופן זה נבנו רבים ממבני האבן בימי הביניים. זו שיטת בנייה שבמידה מסוימת מחקה את הבנייה המסורתית של אבן ומלט סידי. בשיטה הזו בונים קיר מאבנים עבות יחסית (20–30 ס"מ) ומחברים ביניהן באמצעות מלט. לאחר מכן מניחים ברזל לזיון מצידו הפנימי של הקיר ואחרי הברזל יוצרים משטח טפסנות ויוצקים בטון בחלל שנוצר בין הטפסה לבין האבן, כך שהאבן מהווה טפסה חיצונית והטפסה הפנימית היא טפסה רגילה. מעל הקיר שנוצר באופן הזה ניתן לצקת תקרה ומעליה שוב ליצור קיר מורכב. שיטת הבנייה הזו מכונה גם בשם בנייה כפרית והיא הייתה מקובלת מאוד בירושלים במחצית הראשונה של המאה ה-20. הבנייה בשיטה המורכבת נעשית פחות פופולרית גם כיוון שהיא דורשת אבן עבה יחסית לבנייה בשיטת החיפוי, אבל עדיין השימוש בה מצוי ביישובים הערביים ביהודה ושומרון. ערך מורחב – שיטת ברנוביץ שיטת ברנוביץ היא גרסה מודרנית לבניית קירות מורכבים. משתמשים בה ליציקת קירות בתבניות פלדה משני הצדדים של הקיר. בתבנית החיצונית מניחים את האבן בתוך פסי פלדה מיוחדים המיועדים לכך ובתבנית הפנימית מניחים בלוקים בדרך כלל בלוקים מסוג איטונג. בין שתי התבניות מכניסים רשת פלדה וקודחים בכל אבן שלושה או ארבעה קדחים אליהם מכניסים ווי פלדה הנקשרים אל הרשת במרכז. את התבניות סוגרים ויוצקים בטון במרווח בו נמצאת הרשת, בין האבן לבלוקים. בדרך כלל משתמשים בשיטת ברנוביץ' ליציקת קירות בקומה שלמה בפעם אחת כאשר התבניות מיוצרות במידות מדויקות וכוללות גם פתחים לאשנבים ולדלתות. לוח אבן דק מנוסר, ששטחו בדרך כלל אינו עולה על עשירית המטר, שמשמש בעיקר לריצוף פנימי או לחיפוי בהדבקה על קירות חדרים. לוח הוא המרכיב העיקרי בחיפוי וריצוף באבן. מדובר בדרך כלל בגוש אבן מלבני בעובי מספר סנטימטרים בודדים (ברוב המקרים בין 2 ל-5 ס"מ) ובאורך ורוחב של מספר עשרות סנטימטרים (בדרך כלל ברוחב של בין 20 ל-30 ס"מ ובאורך גדול פי 1.5 עד 2 מהרוחב). לוח אבן יהיה מנוסר מכל צדדיו כשרק פאה אחת תהיה בעל גמר מיוחד (לדוגמה: סיתות או ליטוש). פינה היא גוש אבן תלת־ממדי המנוסר בצורת האות L ובדרך כלל מסותת בשתי פיאותיו. פינות אבן משמשות לחיפוי פינות בניין וכן לחיפוי מזוזות פתחים. ידוע יותר בשמו קופינג (מאנגלית copying) הוא גוש אבן עבה שמיועד לכיסוי חלקו העליון של קיר מחופה אבן שאינו תומך בתקרה, כמו קיר מעקה לדוגמה. נדבך הראש בדרך כלל מיוצר בצורת תיבה מלבנית, אבל קיימים גם נדבכי ראש מעוגלים או משופעים בצידם העליון. "דסתור" (כנראה מערבית) הוא פינה כפולה בצורת האות U. הדסתור משמש בעיקר לחיפוי עמודים. חיפוי קירות חיצוניים בלוחות אבן הוא השימוש הנפוץ ביותר באבן בבנייה המודרנית בישראל. החיפוי מתבצע בלוחות בעובי של מספר סנטימטרים והוא דחק בהדרגה את בניית קירות מורכבים אבן ובטון. חיפוי האבן מתבצע על גבי קירות בטון או לבנים והוא מהווה את שכבת הגמר החיצונית של הבניין. לחיפוי האבן יתרונות על סוגי גמר אחרים (כגון:טיח ובטון גלוי) וזאת מפני שהאבן עמידה לאורך שנים וקלה לתחזוקה ולניקוי. חיפוי קירות בשיטה הרטובה הוא שיטת החיפוי המקובלת ביותר בארץ. בשיטה הזו מצמידים רשת פלדה אל קיר בטון באמצעות ברגים ואל הרשת הזו מחברים לוחות אבן באמצעות חוטי ברזל או עוגנים מפלב"ם. מותירים רווח של חמישה סנטימטרים בין קיר הבטון לאבן וברווח הזה יוצקים בטון שפיך. בשיטה הזו, המכונה גם שיטת הבנייה, בונים נדבך אחד של אבנים לכל אורך הקיר ויוצקים בטון מאחורי האבן ולאחר התקשות הבטון ניתן לקשור את האבנים של השורה הבאה אל הרשת וכן הלאה. התמיכה התחתונה של חיפוי האבן היא קורת בטון נמוכה בתחתית הקיר, ובמקרה שלא ניתן לבצע כזו קורה, מצמידים אל הקיר פרופיל פלדה בצורת זוויתן. בשיטה הזו רצוי להשתמש באבנים עבות ונמוכות כיוון שבשעה שיוצקים בטון מאחורי האבן, האבן צריכה לעמוד ב לחץ ההידרוסטטי שמפעיל הבטון היצוק מאחוריה. אם נדרש להשתמש באבנים דקות או גבוהות, ניתן לתמוך באבן בטפסנות ארעית מצידה החיצון לשיטה הרטובה ישנה עוד גרסה שנקראת שיטת ההרכבה בה מרכיבים את הרשת על הקיר לחיפוי, מורחים עליה שכבת טיח בעובי 2–3 סנטימטרים ואז מרכיבים את האבן בשיטה זו משתמשים במקומות צרים כאשר לא ניתן לצקת מאחורי האבן, או כאשר מדובר באבני חיפוי בעלות מידות גדולות באופן חריג. למעשה השימוש בשיטת ההרכבה, בלתי אפשרי כשמדובר על חיפוי חזיתות בניין רגילות, אלא מתאפשר רק בקטעים מצומצמים וצרים. כיום בישראל שיטת ההרכבה למעשה נעלמה מהשוק וכמעט אין בעלי מקצוע המסוגלים לבצע חיפוי בשיטת ההרכבה באופן מניח את הדעת. לפי התקן ניתן להשתמש בשיטה לחיפוי מבנים שאינם גבוהים יותר משלושים מטר, ולא ניתן להשתמש בה לתליית אבן אופקית. בשיטה זו משתמשים במערכת של ווים ועוגנים כדי לחבר את האבן על הקירות המחופים. בשיטה הזו נעשה שימוש רב בחיפוי מבנים בישראל ומחוצה לה משתמשים בה בעיקר כאשר לא ניתן להשתמש בשיטה הרטובה. בתכנון החיפוי בשיטה היבשה, מסתמכים בדרך כלל על יצרן אביזרי התלייה, שעליו להיות אחראי לכך שהאביזרים שהוא מייצר מתאימים לביצוע חיפוי אבן בתנאים הממדים המתאימים לפרויקט. חיפוי מבנים באבן טבעית בשיטה היבשה מקובל מאוד בפרויקטים מודרניים באירופה, ואילו בארצות הברית, שם השימוש בחיפוי אבן נדיר, משתמשים אך ורק בשיטה היבשה. ישנם שני חסרונות מובהקים לשיטה היבשה על פני השיטה הרטובה. החיסרון הראשון הוא הצורך בשימוש באביזרי תליה מוזמנים במיוחד ואילו החיסרון השני בשיטה היבשה, קירות המבנים המיועדים לחיפוי חייבים להיות בנויים באופן אנכי ומדויק. כמו כן, יש לזכור כי בשיטה הרטובה חיפוי האבן הוא חלק מונוליטי של הקיר ואילו בשיטה היבשה החיפוי הוא עומס נוסף. היתרונות בשיטה היבשה הם קצב חיפוי מהיר יותר מהשיטה הרטובה, אמינות גבוהה מאוד של מערכת התלייה וגמישות במידות לוחות האבן לחיפוי. שיטת חיפוי קירות באבן בבנייה חצי יבשה המכונה גם "שיטת הסיכות" (באנגלית cavity wall.) מכונה בתקינה הישראלית בשם שיטת ה"קיר כפול" בשל תרגום מגרמנית. היא סוג של חיפוי בשיטה חצי היבשה. בשיטה זו בונים קיר אבנים, במרחק המייצר חלל של כ-3 ס"מ מקיר המבנה. האבנים מונחות אחת על גבי השנייה באמצעות טיח באותו אופן שבונים " בניית אבן ירושלמית". השורה הראשונה בכל קומה (או על פי חישוב) נבנית מעל משענת יציבה של זוויתן אלחלד המורכב בין כל 2 אבנים. הזוויתנים נושאים עומס אנכי בלבד. כדי להתמודד עם העומסים האופקיים (כמו כוח היניקה של הרוח) הפועלים על האבנים, קושרים כל אבן אל המבנה באמצעות סיכות אלחלד ייעודיות. לסיכות חירוץ לולייני בקצה הנכנס למיתד פלסטיק לעיגון בקיר התשתית. השיטה בוצעה לראשונה בבית חולים הדסה עין כרם ויתרונה בחיפוי אבנים קטנות הנבנות בניית גזית. השיטה מבוססת על התקן הגרמני DIN 1053. לשיטה מוקדש חלק 6 בתקן ת.י. 2378. שימוש בדבק כאמצעי עיגון לחיפוי אבן על קירות מבנים נדיר יותר וקיים החל מראשית שנות ה-80 של המאה ה-20. ישנן שתי שיטות עיקריות בחיפוי באמצעות הדבקה. השיטה הראשונה היא שימוש בדבק רגיל, כמו דבק שבאמצעותו מדביקים אריחי קרמיקה. בשיטה הזו מנקים היטב את קיר הבטון עליו רוצים להדביק את האבן ולפעמים גם מחספסים אותו ואז מורחים דבק על גב האבן ומצמידים אותה לקיר. יש לבדוק האם סוג הדבק מתאים לסוג האבן ולגודלה, ככל שהאבן יותר גדולה מקדם ההתפשטות הסגולי יגרום להתפשטות גדולה יותר לכן כדי למנוע התנתקות כתוצאה מהפרשי התפשטות יש להשתמש בדבק קרמיקה גמיש יותר שיפצה על שינויים אלה. בשיטה השנייה משתמשים בדבקים מיוחדים בעלי חוזק גבוה במיוחד לרוב מבוססי אפוקסי כדוגמת לטיפוקסי המיובא על ידי חברת לטיקריט, או מגהפוקסי תוצרת חברת שחל, או אפוקסי סטון של חברת אשקלית. דבק כזה אין מורחים על כל שטח גב האבן, אלא מורחים אותו בארבע או שלוש נקודות מרוחקות. המפרט המיוחד מטיל את האחריות להבטחת כל פרטי הביצוע על יצרני הדבקים, וזאת בשתי השיטות. כיום קיים תקן ישראלי לביצוע חיפוי אבן בהדבקה בשילוב קיבוע מכני ואין אפשרות תקנית לבצע חיפוי בהדבקה בלבד. בשנת 2008 התפרסם דו"ח של המכון הלאומי לחקר הבניה בטכניון לפיו חיפוי אבן בהדבקה בישראל מבוצע בצורה לא בטוחה ואף מסוכנת, לפיכך סביר שבעתיד שיטה זו לא תיושם בחיפוי חיצוני של מבנים. מקור השם טִיליָאנִי הוא כנראה "בסגנון איטלקי" בשפה הערבית. החיפוי הטיליאני הוא סגנון מיוחד של חיפוי אבן, שנפוץ בחיפוי מבני מגורים באזור ירושלים, ובחיפוי גדרות וקירות תומכים בכל רחבי ישראל. החיפוי הטיליאני מבוצע תוך שימוש באבני לקט בגדלים שונים, בצבעים שונים ובצורות שונות תוך שימוש במישקים משופעים ועקומים. התוצר המתקבל הוא קיר כאוטי בעל חזות פראית ומיוחדת. חיפוי אבן על קירות פנימיים נדיר יחסית ושימושיו העיקריים הם ארכיטקטוניים. החיפוי מבוצע בדרך כלל בבנייה פרטית יוקרתית או בבנייה ציבורית של מבנים בעלי חשיבות רבה. אין הנחיות טכניות מיוחדות לביצוע חיפוי כזה והוא מתבצע בכל שלוש השיטות לחיפוי אבן חיצוני של מבנים ("השיטה הרטובה", "השיטה היבשה" והדבקה). בשנת 2005 בוצע בבניין הכנסת חיפוי אבן מסוג סלאייב בשיטה הרטובה בתוך אגף הוועדות וכמה שנים קודם לכן בוצע חיפוי של לוחות שחם בתוך לובי מלון לאונרדו סיטי טאוור ברמת גן באמצעות הדבקה במגהפוקסי. אבנים מטיפוס "חאמי", הן סוג של עיצוב אבני בניין בצורה רבועה וכרסתנית. מקור השם חאמי הוא בהריסות עיר בשם חאמי בזימבבואה שם נבנו מרבית המבנים מאבן שעוצבה בצורה כזו. בישראל מדובר בעיקר באבני גיר בהירות, נקבוביות ורכות, מה שהופך אותן קלות לחציבה ולשבירה. האבנים מעוצבות לצורתן האופיינית כלומר, לצורת תיבה עבה עם הבלטה מעוגלת לצידן החיצוני ואז הן משמשות לחיפוי של קירות תומכים, גדרות ואף מבני ציבור ומבני מגורים. בבנייה המודרנית נעשה שימוש רב באבן טבעית הן לצרכים מעשיים כגון משטחי עבודה וריצופים והן לצרכים אדריכלים קישוטיים כמו חיפוי קירות פנימיים ובניית עמודי אבן ברחובות. נעמוד על מספר שימושים נפוצים של אבן בבנייה המודרנית. אבן טבעית משמשת כחומר לריצוף יוקרתי בתוך מבנים. הריצוף יכול להתבצע במגוון של צורות ודוגמאות וסוגי אבן רבים מתאימים לשימוש כזה. בתקופה המודרנית מבצעים בדיקות באבנים המיועדות לריצוף מבנים כדי להבטיח שהן תהיינה עמידות לשחקה ולבלאי. כמו כן ניתן להספיג את פני האבן העליונים בחומרים כימיים שונים כדי למנוע מלכלוך להצטבר בנקבוביות האבן או כדי להיטיב את התכונות המכניות של הריצוף. לאחר הרכבת האבן לריצוף, ניתן לבצע ליטוש של האבן כדי לשפר את מראה הריצוף ואת הליטוש הזה ניתן ורצוי לחדש אחת לכמה שנים. במהלך ההיסטוריה היה מקובל לרצף באבן מסוג שיש ארמונות ומקדשים כאשר גמר האבן היה מלוטש, כיום בנוסף על גמר הליטוש המסורתי, ישנו ריצוף אבן המסותת בעדינות וכן ריצוף אבן העובר התזת חול לצורך קבלת שטח פנים מחוספס. ניתן להשתמש להטביל אבן בחומצות שונות כדי להעניק לאבן חדשה מרקם וגוון שיזכיר אבן עתיקה. פסיפס - סוג יוקרתי ומיוחד של אבן בתוך מבנים, כאשר הריצוף נעשה באמצעות אבנים בודדות בצבעים שונים היוצרות מגוון דוגמאות וציורים. ריצוף אבן מחוץ למבנים בוצע כבר בתרבויות העתיקות ברחבי העולם. ישנן דרכים מרוצפות מתקופת האימפריה הרומית הנמצאות בשימוש עד היום. בבנייה המודרנית ריצוף אבן בשטחי חוץ אינו כלכלי בדרך כלל, כיוון שישנם פתרונות זולים בהרבה כמו ריצוף באבן משתלבת, יציקת מרצפים מבטון או בטון מזוין וסלילת דרכי אספלט. למרות העלות הגבוהה יחסית של הריצוף החיצוני באבן, מתחזקת בשנים האחרונות מגמת השימוש באבן למגוון רחב של שימושים בריצוף חוץ. ריצוף אבן מבוצע בחצרות בתים פרטיים, במדרכות, בכבישים, בכיכרות ואפילו ברציפים בתחנות רכבת. בריצוף חוץ באבן יש להקפיד על מספר פרמטרים: על האבן להיות בעלת ספיגות נמוכה, כדי שלא תצטבר שכבת לכלוך כהה על פניה החיצוניים. על האבן לעמוד במבחני שחיקה כדי שלא תיהרס כתוצאה משימוש. לאבן חייב להיות עובי מינימלי במיוחד כאשר מדובר בריצוף כבישים והאבן אמורה לעמוד בעומסי תנועה ממונעת. התקן הבריטי דורש מאבן לריצוף כבישים להיות בעובי מינימלי של 6 ס"מ. תת קבוצה של ריצוף אבן בשטחי חוץ הוא ביצוע מדרגות אבן. האבן לשימוש במדרגות חייבת לעמוד באותם הקריטריונים של האבן לריצוף. ישנם שני סוגים עיקריים של מדרגות אבן. מדרגות רום ושלח - מדרגת בטון המכוסה בלוחות אבן מצידה הקדמי וצידה העליון. מדרגות גושניות - מדרגות מאבן מלאה בצורת טרפז המונחות על משטח משופע זו ליד זו עם כיוון השיפוע. השימוש באבן טבעית בתור משטחי עבודה במטבחים ובחדרי אמבטיה מצוי מאוד בישראל. משטח העבודה מאבן מכונה בדרך כלל שיש, אף על פי שלעיתים נדירות הוא מיוצר משיש אמיתי ובפועל מיוצר בעיקר מלוח אבן גיר מלוטשת או שחם מלוטש. החל מאמצע שנות השמונים החל ייצור משטחי עבודה במטבחים מאבן מלאכותית כדוגמת אבן קיסר ובשנות האלפיים החלו גם בבניית מטבחים בעלי משטחי עבודה ממתכת או מעץ בעיקר בעקבות כניסתה לישראל של רשת החנויות השוודית לריהוט איקאה. למרות המגמות האלו הדוגלות בשימוש בחומרים חדשים, השימוש באבן טבעית למשטחי עבודה, מעוגן הייטב במסורת הבנייה הישראלית ומוסדר בתקינה והוא הפתרון הנפוץ לשימוש במטבחים ובחדרי אמבטיה. התפשטות השימוש באבן טבעית לריצוף כבישים ומדרכות גם בבנייה המודרנית, הביא להתפתחות השימוש באבן טבעית גם לרכיבי פיתוח כמו אבני שפה, אבני תעלה ועמודי מחסום. דוגמה לעמודי מחסום מאבן טבעית ניתן לראות ברחוב קפלן בטבריה שם מוצבים על שפת המדרכה עמודי מחסום רבועים עשויים בזלת. ההנחיות העיקריות לתכנון וביצוע של רכיבי פיתוח, דומות לאלו של ריצוף אבן בכבישים, כלומר האבן צריכה להיות בעלת ספיגות נמוכה ועמידה בפני שחיקה. מדיה וקבצים בנושא בנייה באבן בוויקישיתוף ראו "המפרט הבינמשרדי לעבודות בנייה סעיף 14020 ראו מפמ"כ 378 הוצאת מכון התקנים הישראלי 1994 ת"י 2378 חלק שני הוצאת מכון התקנים הישראלי שנת 2005 ראו מפרט המכון האמריקאי לבדיקות ASTM C 1242 Standard Guide for Selection, Design, and Installation of Dimension Stone Anchoring Systems מפמ"כ 378, הוצאת מכון התקנים 1994 חלק ה' ת"י 2378 חלק 4 סוג האבן נקבע הוגדר על ידי המתכנן כ"ביר זית" אם כי אין ודאות שמדובר באבן מאזור הכפר ביר זית ראו תקן ישראלי מס' 1554 חלק 2 BS 7533 part I ראו תקן ישראלי מס' 4440 חלק 1: משטחי עבודה מאבן: משטחים מאבן טבעית שנת 2002