6.2 Каменные (кирпичные) конструкции

Трещины в каменных конструкциях являются основным видом их дефектов и повреждений.

6.2.1 Основные причины появления трещин

Кроме указанных выше (разд. 1–5), выделяют и другие факторы, являющиеся причиной возможного образования трещин:

а) низкое качество кладки, т. е. плохие растворные швы, несоблюдение перевязки швов, забутовка с нарушением технологии ее выполнения и т. п.;

б) недостаточная прочность кирпича и раствора (трещиноватость и криволинейность кирпича; высокая подвижность раствора и т. п.);

в) совместное применение в кладке разнородных по прочности и деформируемости каменных материалов (например, глиняного кирпича с силикатным кирпичом или шлакоблоками);

г) использование каменных материалов не по назначению (например, силикатного кирпича в условиях повышенной влажности);

д) низкое качество работ, выполняемых в зимнее время (использование не очищенного от наледи кирпича; применение смерзшегося раствора);

е) отсутствие температурно-усадочных швов или недопустимо большое расстояние между ними;

ж) агрессивные воздействия внешней среды (кислотное, щелочное и солевое воздействия; попеременное замораживание и оттаивание, увлажнение и высушивание);

з) неравномерная осадка фундамента здания.

6.2.2 Стадии трещинообразования каменных кладок при сжатии

Трещины в несущих каменных конструкциях соответствуют стадиям трещинообразования (или стадиям работы кладки при сжатии).

При усилиях в кладке F меньше усилия, при котором в кладке появляются трещины F_crc, трещин нет, и конструкция, безусловно, имеет достаточную для восприятия существующей нагрузки несущую способность.

При нагрузках F  F_crc начинают образовываться трещины. Хорошо известно, что кладка плохо сопротивляется растяжению. Поэтому на растянутых поверхностях (участках) трещины появляются значительно раньше возможного разрушения конструкции.

Первая стадия – появление первых волосяных трещин в отдельных камнях. Образование отдельных трещин длиной 15–18 см.

Экспериментально установлено, что усилие F_crc при котором появляются трещины, зависит от вида используемого в кладке раствора, а именно:

– в случае кладки на цементном растворе

;

– в случае кладки на сложном растворе

;

– в случае кладки на известковом растворе

где F_u – разрушающее усилие кладки.

Вторая стадия – прорастание и объединение отдельных трещин. Образование трещин длиной 30–35 см через 25–30 см.

Третья стадия – разрастание и объединение трещин. Образование трещин длиной 60–65 см через 20–25 см.

Четвертая стадия – формирование трещин длиной более 65 см через 15–20 см. Образование больших поверхностей разрушения и исчерпание прочности кладки.

Последовательность развития трещин в кладке представлена на рисунке 6.15.

а)	б)	в)	г)
Рисунок 6.15 – Стадии трещинообразования каменной кладки при сжатии: а – первая стадия; б – вторая стадия; в – третья стадия; г – четвертая стадия

Анализируя картину трещин в каменной кладке, следует помнить, что появление отдельных трещин в перевязочных камнях свидетельствует о ее перенапряжении. Развитие трещин во второй и третьей стадиях указывает на значительное перенапряжение кладки и необходимость ее срочной разгрузки или усиления.