Научная статья на тему 'Влияние прочности раствора на прочность кладки из мелких пенобетонных камней'

Влияние прочности раствора на прочность кладки из мелких пенобетонных камней Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
157
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЕНОБЕТОН

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Периев Юнис Селимович

В работе приведены результаты экспериментальных исследований прочности кладки из мелких пенобетонных камней в зависимости от марки раствора.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Периев Юнис Селимович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние прочности раствора на прочность кладки из мелких пенобетонных камней»

Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова_2009, №4

ПириевЮ.С.О., ст. преп.

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

ВЛИЯНИЕ ПРОЧНОСТИ РАСТВОРА НА ПРОЧНОСТЬ КЛАДКИ ИЗ МЕЛКИХ ПЕНОБЕТОННЫХ КАМНЕЙ

В работе приведены результаты экспериментальных исследований прочности кладки из мелких пенобетонных камней в зависимости от марки раствора.

Ключевые слова: пенобетон, кладка, раствор, деформативность, трещина, сжатия, сопротивление, камень, разрушение.

Повышение требований к теплозащите ограждающих конструкций гражданских зданий привело к интенсификации поиска эффективных материалов. Особенно актуально это для нашей области, где наблюдается значительный рост жилого строительства. В связи с этим все большое распространение получили пенобетонные стеновые материалы.

Однако до сих пор пенобетон используется в качестве теплоизоляционного материала. Это связано и с тем, что исследования в области пе-нобетонов проводятся в основном на оптимизацию структуры и улучшение теплотехнических свойств теплоизоляционных пенобетонов.

Известно, что прочность кладки зависит от ряда влияющих факторов и, в первую очередь, от прочности камня. Исследования [2, 3] показали, что прочность кладки при центральном сжатии оказывается всегда меньше прочности камня, определенной в его стандартных опытах на сжатие. Однако это характерно только для традиционной кладки из мелких камней значительной прочности (марки М100...М300) на растворах небольшой прочности (марки М25...М100), так как в слое раствора возникают и развиваются значительные растягивающие деформации, которые способствуют раннему разрушению камня.

В центрально сжатой кладке камень всегда находится в сложном напряженном состоянии, испытывая одновременно внецентренное сжатие, изгиб и растяжение. Камни и раствор в кладке находятся в диаметрально противоположных напряженно-деформационных состояниях. Это объясняется различием деформатив-ных свойств камня и раствора, неоднородность растворной постели и другими факторами.

При применении менее деформативного раствора, чем камень (например, пенобетонный блок), это вызовет обратное явление - поперечное сжатие камня и соответствующее растяжение раствора. Этот показатель зависит от соотношения деформативных свойств материалов.

Причиной разрушения кладки является наступление предельного состояния по прочности 66

(разрушения) от совместного действия сжимающих и растягивающих напряжений в отдельных точках и локальных участках камня и раствора. Нормативная методика расчета кладки [1], основанная на эмпирической зависимости проф. Л. Онищика [2], особенностей работы кладки из современных эффективных материалов не учитывает и имеет значительную погрешность.

С целью изучения влияния прочности раствора на деформативно-прочностные свойства кладки из мелких пенобетонных камней была проведена серия испытаний образцов-столбов. Для кладки применяли мелкие пенобетонные камни размерами 250 х 120 х 88 мм, изготовленные из конструкционно-теплоизоляционного бетона класса В2 и В2,5 (соответственно со средней плотностью 600 и 700 кг/м3). Высота образцов-столбов были равной 1,0м, с поперечным сечением равным 250 х 250 мм и с соблюдением правил перевязки. Для получения достоверных данных были изготовлены по 3 образца-близнеца столбов.

Кладку выполняли на цементно-песчаном растворе марки М25, М50, М75 и М100. Образцы выдерживали в лабораторных условиях при нормальном температурно-влажностном режиме в течение 28 суток. Испытания были выполнены на кратковременное центральное сжатие на гидравлическом прессе ПСУ-50 ступенчатым на-гружением с шагом 400 кг. Продольные и поперечные деформации измеряли индикаторами часового типа ИЧ-10 с точностью измерений 0,01 мм и ИЧ-1 с точностью измерений 0,001 мм, которые были установлены по всем четырем граням образцов.

Прочность кладки при кратковременном на-гружении определили для всех образцов. Сопротивление сжатию кладки из мелких пенобетон-ных камней, полученное таким образом, колебалась в пределах от 0,9 МПа ...1,2 МПа для камней класса В2 (средней плотностью 600 кг/м3) до 1,2 МПа.1,5 МПа для камней класса В2,5 (средней плотностью 700 кг/м3) (рис. 1).

Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова

2009, №4

Характер деформирования всех образцов не сильно отличался друг от друга. При нагруже-нии 0,55...0,65 от разрушающей нагрузки в них возникли первые локальные трещины в верхних и нижних рядах кладки камней, которые при дальнейшем увеличении нагрузки объединились в магистральные. Магистральные трещины появились, в основном, при нагружении 0,8.0,9 от разрушающих и проходили по пенобетонным камням и частично по вертикальному шву.

Необходимо отметить, что первые трещины возникли в образцах, изготовленных на более прочном растворе, чем в аналогичных образцах, при одинаковом классе пенобетонных камней. Это объясняется тем, что повышается напряженно-деформированное состояние кладки при увеличении марки раствора, так как раствор яв-

ляется сдерживающим фактором при потери сопротивления кладки.

Разрушение образцов происходило вследствие разрушения (раздробление) камней, находящихся в зоне магистральных трещин. Таким образом, появление магистральных трещин показывает, что несущая способности кладки близка к исчерпанию.

Как видно из рисунка, с повышением марки раствора прочность кладки увеличивается. Поэтому, конструкционно-теплоизоляционный пенобетон средней плотности 600-700 кг/м3 даже при применение раствора марки М 50 может быть использован в качестве несущих конструкций стен для малоэтажных домов, где нагрузка на стены не превышает 12-15 кг/см2.

г

Р., кг/см

Р' РОГ:ТВ - КГ/СИ

Рис. 1. Зависимость прочности кладки от прочности раствора:

1 - при классе пенобетона по прочности В2 (средняя плотность Б600),

2 - при классе пенобетона по прочности В2 (средняя плотность Б700), 3 - при классе пенобетона по прочности В2,5 (средняя плотность Б700).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. СНиП 11-22-81* «Каменные и армокаменные конструкции». М., Стройиздат, 1983 - 39 с.

2. Онищик Л.И. Прочность и устойчивость каменных конструкций. - М., ОНТИ, 1937 - 291с.

3. Донченко О.М., Дегтев И.А., Пириев Ю.С. Конструкции наружных стен гражданских зданий из пенобетона// Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова №4 -Белгород, 2003. с.78-84.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.