Вопрос 13. Основные виды каменных кладок. Марки кирпича и раствора. Стадии работы кладки под нагрузкой. Физико-механические свойства кладки: прочностные свойства кладки при сжатии.

Кладка может выполнятся из камней малой прочности – легкие бетонные камни и природные камни.

Марки камней могут быть – 4,7,10,15 далее через 5 до 50.

Также для кладок могут использоваться камни средней прочности – кирпич, керамические бетонные и природные камни.

Марки 75,100,125,150,175,200 – камни высокой прочности – кирпич, бетонные и природные камни.

Марки 250,300,400, 500,600,800,1000 – высокопрочные камни.

Для кирпичной кладки могут использоваться пустотелые керамические и бетонные камни, а также блоки из обычных легких или ячеистых бетонов.

Наиболее широко для кирпичной кладки используется глиняный обыкновенный кирпич пластического или полусухого прессования марок 75,100,125. Ранее широко использовался силикатный кирпич марок 75-250.

Кирпич между собой в кладке связан раствором, что обеспечивает совместную работу кладки при эксплуатационных нагрузках.

Марки раствора 4,10,25,50,75,100,125,150,200.

По виду раствора различают: цементные, известковые, цементно- известковые, цементно-глиняные.

Представление о работе кладки можно получить при наблюдении за поведением кладки. Установлено 3 характерные стадии работы кладки:

1. до появления первых трещин

Действующая нагрузка составляет 0,5-0,7 Nразр.

2. трещины распространяются на 3-4 ряда кладки.

К онцом 2 стадии является состояние, при котором трещины начинают медленно увеличивается без увеличения нагрузки.

Для наблюдения за трещинами устанавливают маяки.

2 стадия считается аварийной.

3. Стадия разрушения

Х арактеризуется быстрым увеличением ширины раскрытия трещин, разделением элемента на отдельные столбики и потерей общей устойчивости.

Физико – механические свойства кладки:

Кладка рассчитывается по прочности на сжатие, изгиб, срез, растяжение. На прочность кладки при сжатии влияют различные факторы:

1. Прочность камня

Прочность кирпича определяют испытанием образцов состоящих из двух половин одного кирпича, соединенных м/д собой швом из цементно-песчаного раствора. Испытание такого образца производится на сжатие, сам образец по размеру приближается к кубу.

Проводятся испытания кирпича на изгиб ( как балочной конструкции на 2 опорах)

Сопротивление кирпича изгибу существенно влияет на прочность кладки.

Прочность кладки определяется испытанием образцов с размерами: 380х380х100; 380х510х1200; 510х510х1200

Прочность таких образцов составляет не более 40-50 % от предела прочности кирпича. Прочность кладки в значительной степени зависит от марки кирпича. При увеличении марки кирпича в 2 раза прочность кладки увеличивается в 1,5-1,7 раза.

2.Размеры камня

С увеличением высоты камня уменьшается количество горизонтальных швов в кладке и увеличивается сопротивление камня изгибу. Увеличение высоты камня также увеличивает сопротивление срезу, в связи с этим более прочной является кладка выполненная из камней большей высоты.

3. Форма камня (правильность)

Соприкосновение камней друг с другом происходит через немногочисленные участки, что вызывает появление концентраторов напряжений. Чем правильнее форма камня, тем лучше происходит передача нагрузки через горизонтальные швы и соответственно тем выше будет прочность кладки.

4. прочность раствора

Прочность раствора в значительной степени влияет на прочность кладки. Чем прочнее раствор тем меньше его деформации, и это увеличивает прочность кладки.

5. Удобоукладываемость (подвижность раствора)

Большая удобоукл. Соответствующая большей подвижности раствора и его пластичности облегчает укладку раствора, дает возможность получить более ровные швы а следовательно уменьшить напряжение изгиба и среза, т.о. увеличивается прочность кладки.

6. Упруго- пластические свойства (деформативность раствора)

Понимается зависимость между напряжениями и деформациями, при кирпиче одной и той же прочности, при действии одной и той же нагрузки, при применении более сжимаемого раствора, увеличиваются напряжения растяжения, изгиба и среза кирпича. Наибольшая прочность кладки достигается на таких растворах, в которых при одинаковой их марке одновременно сочитаются высокая подвижность при укладке и высокая плотность после затвердевания.

7. Качество кладки

Характеризуется равномерностью заполнения горизонтальных швовЮ толщиной швов, вертикальностью конструкции и т.д.

Предел прочности кладки, выполненной высоко квалифицированным каменьщиком и каменьщиком низкой квалификации может отличатся в 1,5-1,8 раза.

8. Перевязка кладки

Кладка, выполненная без перевязки, состояла бы отдельных кирпичных столбиков, не связанных между собой. При приложении нагрузки отдельные столбики быстро теряют устойчивость, что существенно снизит несущую способность всей конструкции.

В кирпичной кладке перевязка не реже чем через 5 рядов.

А в кладке из бетонных камней в каждом 3 ряду.

9. Сцепление раствора с камнем

Сцепление увеличивает монолитность конструкции, улучшает ее работу при изгибе и внецентренном сжатии. Кладка, в которой имеется хорошее сцепление раствора с кирпичем, явл. более трещиноустойчивой при деформациях. Более долговечной, более стойкой к увлажнению.

10. Степень заполнения вертикальных швов.

Составляет около 8 % от площади горизонтального сечения кладки, следовательно разница между прочностью кладки с идеально заполненными швами и кладки выполненной в пустошовку не может превышать 8 %.

Заполнение вертикальных швов необходимо для обеспечения тепломеханических свойств наружных стен.