Прочность кладки при растяжении и срезе

При растяжении и изгибе кладка чаще всего разрушается вследствие нарушения сцепления между раствором и камнем. В случаях слабых растворов разрыв может происходить также и по раствору в швах. При прочном растворе, хорошем сцеплении его с камнем, но при слабом камне разрушается камень. Часто имеют место смешанные причины разрушения — вследствие нарушения сцепления на одних участках сечения и разрыва раствора или кирпича на других участках.

Как правило, однако, для растворов и камней достаточной прочности прочность кладки при растяжении и изгибе определяется сцеплением раствора с камнем.

Величина сцепления в каменной кладке зависит от очень многих факторов. К ним относятся, например, прочность и усадка раствора, скорость поглощения камнем воды, чистота и характер поверхности камня, условия твердения раствора в кладке (температура и влажность воздуха) и др.

Сцепление раствора с камнем обычно тем больше, чем больше прочность раствора и чем меньше его усадка. При усадке раствора в плоскости сцепления возникают силы сдвига, нарушающие сцепление па отдельных участках этой плоскости. Усадка обычно увеличивается с увеличением количества вяжущего в растворе. Поэтому иногда очень прочные растворы имеют небольшое сцепление с камнем. Для получения наибольшего сцепления раствор должен быть достаточно прочным, но вместе с тем содержание вяжущего по объему не должно превышать в растворе одной части на 3,5 части песка. Так, например, раствор состава 1:0,5:6 (цемент : известь : песок) имеет лучшее сцепление с камнем, чем раствор состава 1:1:6.

Сцепление в очень сильной степени зависит от скорости поглощения воды камнем. При очень малой и очень большой скорости водопоглощения прочность сцепления меньше, чем при некоторой средней оптимальной скорости водопоглощения. Объясняется это тем, что при быстром водопоглощении движение воды нарушает структуру раствора; кроме того, отсос воды очень влагоемким кирпичом уменьшает содержание воды в растворе и ухудшает условия его твердения. Наоборот, при очень медленном и малом водопоглощении между камнем и раствором могут появиться пленки воды, препятствующие сцеплению. Обычный строительный кирпич быстро поглощает воду; поэтому для повышения сцепления раствора с кирпичом рекомендуется увлажнять кирпич до его укладки. Такое увлажнение обязательно в жаркую, сухую погоду.

Вместо увлажнения кирпича можно увеличивать содержание воды в растворе, применяя жидкие растворы. Наоборот, недопустимо предварительное увлажнение очень плотных каменных материалов, имеющих очень малое водопоглощение. Так, например, не следует увлажнять до укладки на место плотные керамические плитки, применяемые для облицовки стен санитарных узлов.

Наличие пыли на поверхности камня значительно уменьшает сцепление. На обычном строительном кирпиче, как глиняном, так и силикатном, этой пыли нет. Она имеется на некоторых видах кирпича из лестовых глин, изготовляемых в Среднеазиатских республиках СССР, на камнях из мягкого известняка, полученных распиловкой горных пород и др. Такую пыль следует смывать до укладки камня.

Высокое сцепление и выполнение указанных выше мероприятий необходимы, если кладка работает на растяжение, изгиб и срез, что имеет место сравнительно в редких случаях. Сцепление имеет особенно большое значение для прочности каменных конструкций при больших динамических нагрузках и в сейсмических районах СССР, так как в основном оно определяет надежность сооружений пои землетрясениях.

При условии выполнения указанных выше мероприятий прочность сцепления зависит в основном от прочности раствора. Различают нормальное сцепление, т. е. сопротивление шва разрыву и тангенциальное (касательное) сцепление, т. е. сопротивление шва сдвигу.

Величина нормального сцепления и величина тангенциального сцепления определяются в зависимости от предела прочности раствора по формулам

Величина подставляется в формулы выраженной в кг/см2 и принимается не более 50 кг/см2.

Сопротивление кладки растяжению, изгибу и срезу по различным направлениям различно, так как кладка не является однородным телом. Различают сопротивление кладки по неперевяанным и перевязанным сечениям. Разрушение по неперевязанному сечению происходит по плоскому (например, горизонтальному) шву кладки. Разрушение по перевязанным сечениям может происходить по ступенчатому сечению, т. е. по горизонтальным и вертикальным швам кладки, или по плоскому сечению, пересекающему кирпич и вертикальные швы.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.