Обеспечение технологической надежности каменной кладки | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 18 июля, печатный экземпляр отправим 22 июля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Архитектура, дизайн и строительство

Опубликовано в Молодой учёный №21 (311) май 2020 г.

Дата публикации: 23.05.2020

Статья просмотрена: 2 раза

Библиографическое описание:

Сикумбаев, М. Н. Обеспечение технологической надежности каменной кладки / М. Н. Сикумбаев, А. Г. Гольцев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 21 (311). — С. 580-582. — URL: https://moluch.ru/archive/311/70523/ (дата обращения: 09.07.2020).



Ключевые слова: монолитность, прочность на сжатие, каменная кладка, известковый раствор, цементный раствор, жесткий раствор, прочность кладки, прочность камня.

Надежность каменной кладки — сложное, комплексное понятие, она определяется целым рядом показателей. К основным показателям надежности каменной кладки относятся:

– долговечность каменной конструкции;

– монолитность кладки;

– работа каменных конструкций на растяжение — сжатие;

– прочность каменой кладки;

– морозостойкость.

Рассмотрим показатели подробнее.

Долговечность — одна из основных характеристик надежности каменных конструкций. Каменные (кирпичные) здания имеют продолжительный срок эксплуатации — более 50 лет, а в некоторых случаях этот срок составляет 100–150 лет. Поэтому организационно-технологические решения каменной кладки и ремонта каменных (кирпичных) зданий должны учитывать, в первую очередь, что здание будет эксплуатироваться безотказно в течение многих десятилетий.

Монолитность — необходимое условие организационно-технологической надежности каменной кладки. Монолитность каменной (кирпичной) кладки обеспечивается перевязкой камней (кирпичей) и кладочными растворами.

Следующий критерий надежности каменной кладки — коэффициент линейного расширения. Как отмечают С. В. Поляков и С. Ф. Сафаргалиев, «Каменные конструкции хорошо работают на сжатие и практически не работают на растяжение, поэтому появление больших эксцентриситетов приложения нагрузки в каменных конструкциях является их критическим дефектом и может привести к разрушению здания или сооружения, например от сейсмического воздействия или раньше срока окончания эксплуатации строения» [1, с. 87].

Прочность — фундаментальная характеристика строительных конструкций вообще и каменной кладки в частности.

Как пишет А. С. Лычев, «Прочность каменной кладки зависит от прочности камня и раствора, формы, размеров и наличия пустот в камне, качества кладки и ухода за ней, схемы перевязки камней, и некоторых других, менее важных факторов» [2, с. 94].

При силовых воздействиях на кладку составляющие ее материалы (кирпич или другой камень, раствор), работают совместно. При центральном сжатии кладки наряду с деформациями сжатия по направлению действия силы всегда действуют деформации поперечного расширения.

Камень как более жесткий материал сдерживает поперечные деформации менее жесткого раствора. Поэтому кирпич (камень) работает на растяжение, а менее жесткий раствор — на сжатие. Поперечные растягивающие усилия являются одной из главных причин разрушения кладки, особенно при растворах низкой прочности [3, с. 75].

В свою очередь, В. С. Самойлов отмечает, что «Каменная кладка имеет предел прочности, который составляет 40–50 % от прочности кирпича или камня. Это связано с тем, что отдельные камни, опираясь на раствор в некоторых точках, работают не на сжатие, а на изгиб. Прочность и устойчивость кладки во многом зависят от расположения камней в кладке» [4, с. 102].

Деформативные свойства раствора определяются видом раствора и его возрастом: наиболее деформативны известковые растворы; наименее деформативны — цементные растворы, они жестче известковых растворов.

Именно поэтому появление незначительных трещин в кладке на известковом растворе менее опасно, так как имеется запас прочности; в то же время такие же трещины в кладке на цементном растворе свидетельствуют о перегрузке и необходимости усиления кладки.

В качестве причин особенностей работы камня и раствора Л. И. Онищик выделял: «неоднородность распределения прочности и деформации растворных швов; различие всасывающей способности камня и водоудерживающей способности раствора на различных участках соприкосновения; неравномерность усадки раствора; концентрация напряжений вблизи пустот и отверстий ввиду наличия пустот в вертикальных швах кладки, и отверстий в пустотелых камнях» [5, с. 63].

Таким образом, прочность кладки при сжатии зависит от марки камня и марки раствора.

Морозостойкость применяемых каменных материалов также является важнейшим фактором надежности кладки. Дело в том, что основной механизм старения камней — исчерпание ресурса морозостойкости внешними слоями кладки, подвергающимися воздействию дождей и мороза. Нормируется морозостойкость материала наружных 12 см однослойной каменной кладки или морозостойкость наружного слоя слоистой стены, а также морозостойкость материала верхней части каменных фундаментов — на всю толщину кладки по СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции» [6, с. 8].

Если каменная конструкция спроектирована правильно — с учетом недопустимости влагонакопления в толще стены в отопительный период — то морозостойкость слоев, не подвергающихся прямому воздействию осадков, становится не важным фактором. Нормируется морозостойкость каменных материалов через марку по морозостойкости.

Следует отметить, что в настоящее время почти все каменные материалы, используемые в капитальном строительстве, обладают высокими марками по морозостойкости. При этом для обеспечения правильной эксплуатации каменных конструкций требуется монтаж водоотводов, обеспечение нормального влажностного режима в помещениях, наружная отделка каменных зданий, которая не запирает влагу в стенах; в некоторых случаях требуется пароизоляция на внутренней поверхности каменных (кирпичных) стен.

В этой связи важно отметить еще один критерий надежности каменной кладки — устойчивость к коррозии (коррозионная стойкость).

Как отмечают В. И. Леденев и И. В. Матвеева, «Интенсивность коррозии каменных конструкций зависит от структуры материала, степени и вида его увлажнения, а также от химического состава водной среды. Устойчивость природных, как и искусственных, каменных материалов главным образом определяется модулем основности» [7, с. 24].

Коррозийная стойкость природных каменных материалов зависит от свойств горных пород, из которых они получены. Для придания керамическим изделиям устойчивости по отношению к агрессивным средам их изготовляют с добавкой соответствующих материалов. Например, кислотоупорные изделия производят из тугоплавких и огнеупорных основных и полукислых глин высокой и средней пластичности.

Таким образом, для обеспечения надежности каменной кладки необходимо обеспечивать:

1) требования к каменным материалам и растворам по прочностным показателям (по нагрузкам и воздействиям, прочность на сжатие);

2) требования к предельным показателям деформации (прогиб, перемещение);

3) требования по морозостойкости и коррозионной стойкости.

Литература:

1 Поляков, С. В. Монолитность каменной кладки / С. В. Поляков, С. Ф. Сафаргалиев. — Алма-Ата, 1991. — 160 с.

2 Лычев, А. С. Надежность строительных конструкций [Текст]: учеб. пособие / А. С. Лычев. — М.: АСВ, 2008. — 184 с.

3 Ржаницын, А. Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. — М.: Стройиздат, 1978. — 239 с.

4 Саймойлов, В. С. Каменные дома. — М.: ООО «Аделант», 2006. — 184 с.

5 Онищик, Л. И. Прочность и устойчивость каменных конструкций. Часть I. Работа элементов каменных конструкций [Электронный ресурс]: учеб. пособие / Л. И. Онищик. — URL: http://science.totalarch.com/book/3829.rar

6 СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции».

7 Леденев, В. И. Физико-технические основы эксплуатации наружных кирпичных стен гражданских зданий: учеб. пособие / В. И. Леденев, И. В. Матвеева. — Тамбов: Изд-во Тамб. гос. тех. ун-та, 2005. — 160 с.

Основные термины (генерируются автоматически): каменная кладка, жесткий раствор, конструкция, камень, раствор, материал, известковый раствор, каменная конструкция, коррозионная стойкость, цементный раствор.


Ключевые слова

каменная кладка, цементный раствор, монолитность, прочность на сжатие, известковый раствор, жесткий раствор, прочность кладки, прочность камня

Похожие статьи

Исследование способов каменной кладки в зимних условиях

Каменная кладка — это конструкция из кирпичей, камней, уложенных на строительном растворе в определенном порядке.

Строительство из мелкоштучных материалов происходит на протяжении всего календарного года, при этом стоит отметить, что мы живем в регионе, в...

Современные методы защиты железобетонных конструкций...

Бетоны представляют собой искусственные каменные строительные материалы, получаемые в результате формирования и затвердевания рационально подобранной по составу, тщательно перемешанной и уплотненной бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества...

Причины возникновения и методы устранения высолов на...

– при использовании в кладке известковых кладочных растворов, цементно-песчаных смесей, а также

1. Нарушить механизм процесса растворения солей в кладке и последующий их вынос на

цементно-песчаный раствор, промышленная безопасность, силикатный кирпич, дефект...

Роль крупного заполнителя на формирование цементного камня...

Исходными материалами для производства тяжелых бетонов приняты: молотый граншлак

В результате действия возникающих растягивающих напряжений в микроструктуре цементного камня привело к образованию микротрещин в матрице структуре бетона.

Без каменной муки...

Коррозия железобетонных конструкций и причины ее...

Поэтому защита от коррозии всех конструкций из каменных материалов с целью обеспечения расчетных сроков их службы и поддержания требуемых эксплуатационных качеств зданий и сооружений имеет значительное практическое значение, и ни в коем случае нельзя...

Исследование влияния добавки бентонита на свойства раствора...

Представлены результаты исследования влияния добавки бентонита на свойства мелкозернистого бетона. Установлено, что бентонит значительно ухудшает консистенцию смеси и снижает плотность раствора.

Факторы повышения эффективности работы железобетонных труб

При моделировании использовались: - раствор соляной кислоты с рН=1 для кислой среды (рис.1 а). Способы изменения конструкции устройства для снижения... Изменение свойств коррозионной среды. К коррозионным средам относятся вода и водные растворы кислот...

Использование растворов силиката натрия в производстве бетонов

Сырьем для производства растворов силиката натрия гидротермальным методом являются горные породы осадочного происхождения (опоки, трепелы, диатомиты и др.). Одним из основных критериев определения пригодности данного сырья является максимальное...

Обследование и оценка технического состояния строительных...

– при использовании в кладке известковых кладочных растворов, цементно-песчаных смесей, а также добавок-электролитов (ускорителей

В качестве ограждающих конструкций здания выполнены стены и перегородки из каменной кладки глиняным кирпичом пластического...

Механизмы биоповреждений строительных материалов...

Механизмы биоповреждений строительных материалов, конструкций, зданий и сооружений.

Разрушение кирпичной кладки, ухудшение эксплуатационных характеристик строительных

металл, коррозионная среда, слой, материал, коррозия, окружающая среда, схема строения...

Похожие статьи

Исследование способов каменной кладки в зимних условиях

Каменная кладка — это конструкция из кирпичей, камней, уложенных на строительном растворе в определенном порядке.

Строительство из мелкоштучных материалов происходит на протяжении всего календарного года, при этом стоит отметить, что мы живем в регионе, в...

Современные методы защиты железобетонных конструкций...

Бетоны представляют собой искусственные каменные строительные материалы, получаемые в результате формирования и затвердевания рационально подобранной по составу, тщательно перемешанной и уплотненной бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества...

Причины возникновения и методы устранения высолов на...

– при использовании в кладке известковых кладочных растворов, цементно-песчаных смесей, а также

1. Нарушить механизм процесса растворения солей в кладке и последующий их вынос на

цементно-песчаный раствор, промышленная безопасность, силикатный кирпич, дефект...

Роль крупного заполнителя на формирование цементного камня...

Исходными материалами для производства тяжелых бетонов приняты: молотый граншлак

В результате действия возникающих растягивающих напряжений в микроструктуре цементного камня привело к образованию микротрещин в матрице структуре бетона.

Без каменной муки...

Коррозия железобетонных конструкций и причины ее...

Поэтому защита от коррозии всех конструкций из каменных материалов с целью обеспечения расчетных сроков их службы и поддержания требуемых эксплуатационных качеств зданий и сооружений имеет значительное практическое значение, и ни в коем случае нельзя...

Исследование влияния добавки бентонита на свойства раствора...

Представлены результаты исследования влияния добавки бентонита на свойства мелкозернистого бетона. Установлено, что бентонит значительно ухудшает консистенцию смеси и снижает плотность раствора.

Факторы повышения эффективности работы железобетонных труб

При моделировании использовались: - раствор соляной кислоты с рН=1 для кислой среды (рис.1 а). Способы изменения конструкции устройства для снижения... Изменение свойств коррозионной среды. К коррозионным средам относятся вода и водные растворы кислот...

Использование растворов силиката натрия в производстве бетонов

Сырьем для производства растворов силиката натрия гидротермальным методом являются горные породы осадочного происхождения (опоки, трепелы, диатомиты и др.). Одним из основных критериев определения пригодности данного сырья является максимальное...

Обследование и оценка технического состояния строительных...

– при использовании в кладке известковых кладочных растворов, цементно-песчаных смесей, а также добавок-электролитов (ускорителей

В качестве ограждающих конструкций здания выполнены стены и перегородки из каменной кладки глиняным кирпичом пластического...

Механизмы биоповреждений строительных материалов...

Механизмы биоповреждений строительных материалов, конструкций, зданий и сооружений.

Разрушение кирпичной кладки, ухудшение эксплуатационных характеристик строительных

металл, коррозионная среда, слой, материал, коррозия, окружающая среда, схема строения...

Задать вопрос