ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ КИРПИЧНОЙ КЛАДКИ: ОТ СМЕНЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ К РЕАЛЬНЫМ РЕЗУЛЬТАТАМ (ЧАСТЬ 2)
Наиболее перспективным направлением можно считать повышение прочности кладки при максимальном использовании прочностных возможностей кирпича и раствора. Прежде всего необходимо определить возможные причины разрушения кладки и добиться снижения их влияния. Основные причины разрушения кирпича и раствора следующие:
- разрушение камня или раствора при
сжатии;
- недостаточная прочность зоны контакта кирпича и раствора на сжатие в горизонтальных швах;
- недостаточная адгезионная прочность кирпича и раствора вертикальных швов;
- разрушение кирпича при изгибе в связи с несовершенством растворной постели;
- недостаточное сцепление на срез из-за неравномерности поля напряжений и деформаций кирпича и раствора швов кладки.
Кладку нужно рассматривать как сложноструктурированный композиционный материал, объем которого на 80–85% состоит из кирпича, поэтому для повышения эффективности кладки необходимо добиться более полного использования прочности кирпича. «Идеальной» кладкой с этой точки зрения будет кладка, сопоставимая по прочности с исходным кирпичом или камнем.
Изучение многоуровневой структуры кладки позволило установить основные закономерности взаимодействия структурных элементов и сформулировать принципы выбора комплекса мероприятий для повышения прочности кладки. Наиболее перспективными мероприятиями являются следующие:
На мегауровне:
- использование косвенного армирования.
На макроуровне:
- выбор крупноформатного керамического кирпича, величина сцепления которого с раствором максимальна (сцепление силикатного кирпича с раствором на 20% и ниже);
- подбор раствора, обеспечивающего высокую прочность на сжатие и растяжение.
На мезоуровне:
- повышение подвижности раствора (осадкой конуса 12–13 см);
- добавка естественных пластификаторов, повышение однородности смеси и водоудерживающей способности раствора.
На микроуровне:
- подбор оптимального гранулометрического состава песка;
- оптимальное водоцементное отношение в растворе.
На субмикроуровне:
- выбор вида вяжущего и добавок-модификаторов;
- повышение марочности вяжущего.
На основании выбранных мероприятий были изготовлены образцы кладки, представленные на рис. 2.
Взаимодействие структурных элементов кладки значимого уровня (кирпича, раствора, горизонтальных и вертикальных швов) оценивалось тензометрами по их деформациям вдоль и поперек линии приложения нагрузки. Прочность кладки возрастала до 168 кгс/см2. При этом фактическая величина прочности превысила в 2,8 раза расчетную при том же коэффициенте армирования.
На сегодняшний день расчетная прочность стандартной кладки составляет 15–30% от прочности кирпича или камня. Эксперименты показывают, что комплекс мероприятий для повышения прочности кладки, приведенный выше, способен приблизить ее к прочности исходного кирпича или камня.
Библиографический список:
1. Передерий Г.П. Курс железобетонных мостов. – М.: Гостехиздат, 1933.
2. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок
из хаоса. – М.: Прогресс, 1986, 431 с.
3. «Нормы и ТУ на проектирование
каменных и армокаменных конструкций» (НиТУ 120-55). 1956.
4. СНиП II-22-81 Каменные и армокаменные конструкции. – М.: Стройиздат,
1983. – 39 с.
5. Комохов П.Г., Беленцов Ю.А. Совершенствование методов армирования кирпичной кладки // Строительные материалы. 2004, № 1, с 33.
