CC BY
30УДК 693.25
DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-774-9-38-41
Н.В. БЕГУНОВА1, инженер ([email protected]);
В.Н. ВОЗМИЩЕВ2, инженер, заместитель генерального директора ([email protected])
1 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)
2 ООО «КомАР» (427966, г. Сарапул, ул. Гоголя, 40)
Возможности армирования двухслойной наружной кирпичной кладки композитной сеткой
Рассматриваются возможности армирования двухслойной кирпичной кладки композитными сетками. Согласно нормативному документу, при градусо-сутках отопительного периода более 2000°С сут/год наружные стены из кирпича применяются в основном двухслойными или трехслойными. Применение наружных трехслойных стен с эффективным утеплителем с лицевым слоем кладки толщиной 120 мм ограничено для зданий со сроком службы более 50 лет, но рекомендуемый срок службы зданий и сооружений массового строительства в обычных условиях эксплуатации составляет не менее 50 лет. Вариантом конструкции двухслойных стен в данных условиях является наружный лицевой слой кирпичной кладки и внутренний слой из ячеистого бетона, при котором наружный и внутренний слои кладки должны быть соединены гибкими связями из стальной арматуры, композитной сетки. При несовпадении рядов внутреннего и наружного слоев кладки в уровне расположения связей более чем на 5 мм допускается использовать в кладке гибкие связи, монтируемые в толщу камней основного слоя кладки. Применение композитной сетки сдерживает несовпадение рядов внутреннего и наружного слоев кладки. Толщина композитной сетки составляет 3,6-4 мм, что позволяет применять ее при выполнении кладки блоков из ячеистого бетона на клею, коэффициент теплопроводности которой на 25% меньше коэффициента теплопроводности кладки блоков на цементно-песчаном растворе. Коэффициент теплопроводности композитной сетки более чем в сто раз ниже, чем у стальной сетки.
Ключевые слова: энергосбережение, композитная сетка, двухслойная кирпичная кладка, ячеистый бетон, гибкие связи, стальная сетка.
Для цитирования: Бегунова Н.В. Возмищев В.Н. Возможности армирования двухслойной наружной кирпичной кладки композитной сеткой // Строительные материалы. 2019. № 9. С. 38-41. 00!: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-774-9-38-41
N.V. BEGUNOVA1, Engineer ([email protected]); V.N. VOZMISCHEV2, Engineer, Deputy General Director ([email protected])
1 Kalashnikov Izhevsk State Technical University (7, Studencheskaya Street, Izhevsk, 426069, Russian Federation)
2 "KomAR" LLC (427966, Sarapul, Gogolya Street, 40)
Possibilities of Reinforcement of Two-Layer External Brick Masonry with Composite Mesh
Possibilities to reinforce the two-layer brick masonry with composite meshes are considered. According to the normative document, when heating degree-days is over 2000°C-day/deg., external brick walls are used as two-layered or three-layered. The use of external three-layer walls with effective insulation with a face layer of masonry of 120 mm thickness is limited for buildings with a service life over 50 years, but the recommended service life of buildings and structures of mass construction under the normal conditions of operation is not less than 50 years. A variant of the construction of two-layer walls under these conditions is the external facing layer of brick masonry and the inner layer of cellular concrete when the external and inner layers of masonry must be connected by flexible connections of steel reinforcement, composite mesh. When the rows of the inner and outer layers of masonry in the location of the ties don't match more than 5 mm, it is allowed to use the flexible connections mounted in the thickness of the stones of the main masonry layer. The use of composite mesh restrains the mismatch of the rows of the inner and outer layers of masonry. The thickness of the composite mesh is 3.6-4 mm, which makes it possible to use it when making the masonry of blocks of cellular concrete on glue, the coefficient of thermal conductivity of which is 25% less than the coefficient of thermal conductivity of the masonry of blocks on cement-sand mortar. The thermal conductivity coefficient of composite mesh is more than 100 times lower than that of steel mesh.
Keywords: energy saving, composite mesh, two-layer brick masonry, cellular concrete, flexible connections, steel mesh.
For citation: Begunova N.V., Vozmischev V.N. Possibilities of reinforcement of two-layer external brick masonry with composite mesh. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2019. No. 9, pp. 38-41. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-774-9-38-41
В соответствии с установленными требованиями согласно СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02—2003» к приведенному сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций зданий наружные стены из кирпича при градусо-сутках отопительного периода более 2000°0сут/год применяются в основном двухслойными или трехслойными.
В таблице № 1 СП 15.13330.2012 «Каменные и ар-мокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП 11-22—81* (с изменениями № 1, 2)» [1] (изм. № 2) применение наружных трехслойных стен с эффективным утеплителем с лицевым слоем кладки
толщиной 120 мм ограничено для зданий со сроком службы более 50 лет. В соответствии с таблицей № 1 ГОСТ 27751—2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения» рекомендуемый срок службы зданий и сооружений массового строительства в обычных условиях эксплуатации (здания жилищно-гражданского и производственного строительства) составляет не менее 50 лет.
Распространенным вариантом в данных условиях является конструкция двухслойных стен с наружным лицевым слоем кладки толщиной 120 мм и внутренним слоем из ячеистого бетона. Требования к данной конструкции установлены нормативным докумен-
Рис. 1. Двухслойная стена с гибкими связями между слоями: 1 - лицевой слой стены; 2 - гибкие связи; 3 - внутренний слой стены
2
6
4
Разрез 1-1
2
Рис. 2. Наружные двухслойные стены с лицевым слоем, опирающимся на плиту перекрытия: 1 - лицевой слой стены; 2 - консоль плиты со скошенным торцом; 3 - внутренний слой; 4 - горизонтальные гибкие связи; 5 - термовкладыш; 6 - горизонтальный деформационный шов; 7 - монолитная железобетонная плита перекрытия
1
3
1
1
7
2
5
том [1]. Наружный и внутренний слои кладки должны быть соединены гибкими связями. Согласно п. 9.34 [1] гибкие связи могут выполняться в виде сеток, отдельных стержней, пластин или в их сочетания. Материалом связей могут служить стальная арматура, композиционные материалы на основе углепластика, базальтового волокна, стеклопластика. На связи, выполненные из композиционных материалов, должны быть разрешения на их применение в составе многослойных стен. Шаг связевых сеток по высоте не должен превышать 60 см.
31мая2018г.введенвдействиеСП327.1325800.2017 «Стены наружные с лицевым кирпичным слоем. Правила проектирования, эксплуатации и ремонта» [2], в котором более детально изложены требования к наружным многослойным стенам. Согласно п. 8.4 [2] многослойные стены с гибкими связями могут быть двух- и трехслойными (рис. 1).
Лицевой слой выполняют кладкой из кирпича или камня и крепят к внутреннему слою из кирпича, камней, блоков отдельными связями или сетками.
Пример опирания лицевого слоя на консольную часть плиты перекрытия в двухслойных стенах приведен на рис. 2.
Согласно п. 16.4 [2], прочность кладочного раствора при установке связей из композитных материалов должна соответствовать марке не ниже М100. Глубина заделки связей в горизонтальный растворный шов должна составлять не менее 100 мм. Связевые сетки из композитных материалов устанавливают на всю толщину наружного и внутреннего слоев кладки.
В соответствии с п. 16.9 [2] при использовании одиночных гибких связей и связевых сеток между лицевым и внутренним слоями стен, устанавливаемых в растворных швах кладки, высота ряда кладки облицовочного слоя должна быть кратной высоте ряда основного (внутреннего) слоя кладки. При несовпадении рядов внутреннего и наружного слоев кладки в уровне расположения связей более чем на 5 мм допускается использовать в кладке гибкие свя-
зи, монтируемые в толщу камней основного слоя кладки или регулируемые по высоте связи.
Согласно п. 16.10 [2], непосредственно на объекте необходимо проводить испытания связей и анкеров на вырыв, а для стен без горизонтальных деформационных швов также на их срез и смятие кладки при сдвиге, что на практике выполнить весьма проблематично.
Согласно п. 7.29.1 [1], материалы, применяемые для изготовления гибких связей и арматуры из стали, композиционных материалов и др., должны соответствовать требованиям действующих нормативных документов, иметь сопроводительную документацию, подтверждающую их соответствие нормативным требованиям, включая паспорта качества и/или протоколы испытаний, и подвергаться входному контролю.
Для повышения надежности и качества двухслойной кладки рекомендуется применение композитной сетки КотАЯ по ТУ 2296-002-24488682-2016 «Сетка композитная КотАЯ», прошедшей необходимые испытания и имеющей техническое свидетельство № 5677 от 14 января 2019 г., выданное Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации.
Широкое применение композитной сетки сдерживает несовпадение рядов внутреннего и наружного слоев кладки. В соответствии с п. 9.2.4 СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87 (с изменениями № 1, 3)» [3] толщина горизонтальных швов кладки из кирпича и камней правильной формы должна составлять 12 мм, вертикальных швов - 10 мм.
Толщина рядового лицевого кирпича согласно ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия» составляет 65 мм. Толщина блоков из ячеистого бетона регламентирована ГОСТ 21520-89 «Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие. Технические условия» и составляет 188; 288 мм при кладке на растворе и 198; 298 мм при
кладке на клею. ГОСТ 31360-2007 «Изделия стеновые неармированные из ячеистого бетона автоклавного твердения. Технические условия» регламентирует только максимальные размеры блоков. Большое количество предприятий в Российской Федерации выпускают блоки из ячеистого бетона по ТУ высотой 200 и 250 мм в основном и редко 300 мм [4-10]. Одним из факторов, сдерживающих применение блоков высотой 300 мм, плотностью D500, длиной 598 (600) мм, является их вес. Так, блок шириной 400 мм весит 36 кг, что является нетехнологичным при производстве работ по устройству двухслойной наружной стены [11-14].
Толщина трех рядов кладки из лицевого рядового кирпича на рис. 1 составляет 219 мм, четырех рядов - 296 мм. Выполнение требований п. 16.9 [2] возможно при применении четырех рядов кладки из лицевого кирпича и блоков из ячеистого бетона высотой 298 мм. В соответствии с п. 9.1.12 [3] отклонение в толщине шва допускается до ±2 мм.
Толщина трех рядов кладки из утолщенного лицевого кирпича составит 288 мм, что соответствует толщине блоков из ячеистого бетона при кладке на растворе [15].
Толщина швов кладки из блоков из ячеистого бетона на клею составляет 2-5 мм. Из-за овальной формы стержней толщина композитной сетки КотАЯ по ТУ 2296-002-24488682-2016 при диаметре
Список литературы
1. СП 15.13330.2012. Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП 11-22-81* (с изменениями № 1, 2, 3). М.: Стандартинформ, 2019. 81 с.
2. СП 327.1325800.2017. Стены наружные с лицевым кирпичным слоем. Правила проектирования, эксплуатации и ремонта. М.: Стандартинформ, 2017. 33 с.
3. СП 70.13330.2012. Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87 (с изменениями № 1, 3). М.: Стандартинформ, 2013. 205 с.
4. Соколов Б.С., Антаков А.Б. Результаты исследований каменных и армокаменных кладок // Вестник МГСУ. 2014. № 3. С. 99-106.
5. Антаков А.Б. Прочность каменных кладок, армированных композитными сетками // Успехи современного естествознания. 2014. № 7. С. 116-120.
6. Антаков А.Б. Плотников А.Н., Поздеев В.М. Несущая способность каменной кладки, армированной сетками из базальтопластиковой арматуры. В сборнике: Современные проблемы расчета железобетонных конструкций, зданий и сооружений на аварийные воздействия / Под ред. А.Г. Тамра-зяна, Д.Г. Копаницы. 2016. С. 15-21.
7. Соколов Б.С., Антаков А.Б. Результаты экспериментальных исследований кладок с сетчатым армированием из композитных материалов //
стержней 2,5 мм составляет 3,6—4 мм, что позволяет применять ее при выполнении кладки из блоков из ячеистого бетона на клею.
Коэффициент теплопроводности кладки из блоков из ячеистого бетона плотностью D500 на клею на 25% меньше коэффициента сопротивления кладки из блоков из ячеистого бетона плотностью D500 на цементно-песчаном растворе.
Коэффициент теплопроводности композитной сетки KomAR значительно ниже, чем у стальной сетки (более чем в 100 раз). В связи с этим при применении композитной сетки KomAR в наружной стене не образуются мостики холода, снижаются теплопотери через наружную стену, что позволяет выполнить требования СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02—2003» и СП 327.1325800.2017 [2].
Выводы
Для выполнения работ по устройству двухслойной кладки с учетом требований СП 15.13330.2012 [1] и СП 327.1325800.2017 [2] предлагается организовать выпуск блоков из ячеистого бетона толщиной 220 мм плотностью D500.
Армирование стен рекомендуется производить композитной сеткой KomAR по ТУ 2296-00224488682—2016 согласно техническому свидетельству № 5677 от 14 января 2019 г.
References
1. SP 15.13330.2012. Stone and armokamenny designs. The revised edition Construction Norms and Regulations of II-22-81* (with changes No. 1, 2, 3). Moscow: Standartinform. 2019. 81 p. (In Russian).
2. SP 327.1325800.2017. Walls external with a front brick layer. Rules of design, operation and repair. Moscow: Standartinform. 2017. 33 p. (In Russian).
3. SP 70.13330.2012. The bearing and enclosing structures. The revised edition Construction Norms and Regulations 3.03.01-87 (with changes No. 1, 3). Moscow: Standartinform. 2013. 205 p. (In Russian).
4. Sokolov B.S., Antakov A.B. Results of researches stone and reinforced of layings. Vestnik MGSU. 2014. No. 3, pp. 99-106. (In Russian).
5. Antakov A.B. Durability of the stone layings reinforced with composite grids. Uspehi sovremennogo estestvoz-naniya. 2014. No. 7, pp. 116-120. (In Russian).
6. Antakov A.B., Plotnikov A.N., Pozdeev V.M. Bearing capacity of the stone laying reinforced by grids from basalt plastic fittings. In the collection: modern problems of calculating reinforced concrete structures, buildings and structures for emergency impacts, edited by A.G. Tamrazyana, D.G. Kopanitsy. 2016, pp. 15-21. (In Russian).
7. Sokolov. B.S., Antakov A.B. Results of pilot studies of layings with mesh reinforcing from composite materials. Vestnikgrazdanskih inzenerov. 2017. No. 5 (64), pp. 6265. (In Russian).
Вестник гражданских инженеров. 2017. № 5 (64). С. 62-65.
8. Бучкин А.В., Грановский А.В., Ищук М.К., Юрин Е.Ю., Королева Е.Н., Максимова Т.А., Никишов Е.И. Исследования сеток композитных полимерных для каменной кладки и определение рациональных областей применения. Отчет о НИР № 76/2018 от 02.03.2018 (ФАУ«Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве»).
9. Степанова В.Ф., Фаликман В.Р., Бучкин А.В. Задачи и перспективы применения композитов в строительстве. В сборнике материалов третьей научно-технической конференции «Актуальные вопросы теории и практики применения композитной арматуры в строительстве». Ижевск. 24 ноября 2016. С. 55-73.
10. Nanni A., de Luca A., Jawaherizadeh H. Reinforced concrete with fiber reinforced plastic reinforcement rods. Mechanics and Design. Taylor & Francis group. New York, 2014. 479 p.
11. Mechtcherine V., Schrof C., Snoeck D., De Belie N., Klemm A.J., Almeida F.C.R., Ichimiya K., Moon J., Wyrzykowski M., Lura P., Toropovs N., Assmann A., Igarashi S.-I., De la Varga I., Erk K., Ribeiro A.B., Custodio J., Reinhardt H.W., Falikman V. Testing superabsorbent polymer (sap) sorption properties prior to implementation in concrete: results of a rilem round-robin test // Materials and structures. 2018. Vol. 51. No. 1, pp. 28. https://doi.org/10.1617/s11527-018-1149-4
12. Соколов Б.С., Антаков А.Б. Новый подход к расчету каменных кладок // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2014. № 3 (29). C. 75-81.
13. Yoo D.-Y., Yoon Y.-S. A review on structural behavior, design, and application of ultra-high-performance fberreinforced concrete // Internationaljournal of concrete structures and materials. 2016. No. 10 (2), pp. 125-142. https://doi.org/10.1007/s40069-016-0143-x
14. Староверов В.Д., Бароев Р.В., Цурупа А.А., Кришталевич А.К. Композитная арматура: проблемы применения // Вестник гражданских инженеров. 2015. № 3 (50). C. 171-178.
15. Соколов Б.С., Антаков А.Б. Теоретические основы усиления каменных кладок // Жилищное строительство. 2017. № 10. С. 50-55.
8. Buchkin A.B., Granovskii A.B., Ishuk M.K., Urin E.N., Koroleva E.N., Maksimova T.A., Nikishov E.I. Researches of grids composite polymeric for a stone laying and definition of rational scopes. Research report No. 76/2018dated 02.03.2018(FAA "Federal Center for Standardization, Standardization and Technical Conformity Assessment in Construction ") (In Russian).
9. Stepanova V.F., Falikman V.R., Buchkin A.V. Tasks and the prospects of application of composites in construction. In the collection of materials of the third scientific and technical conference "Actual problems of the theory and practice of the use of composite reinforcement in construction". Izhevsk. 24 november 2016, pp. 55—73. (In Russian).
10. Nanni A., de Luca A., Jawaherizadeh H. Reinforced concrete with fiber reinforced plastic reinforcement rods. Mechanics and design. Taylor & Francis group. New York, 2014. 479 p.
11. Mechtcherine V., Schrofl C., Snoeck D., De Belie N., Klemm A.J., Almeida F.C.R., Ichimiya K., Moon J., Wyrzykowski M., Lura P., Toropovs N., Assmann A., Igarashi S.-I., De la Varga I., Erk K., Ribeiro A.B., Custodio J., Reinhardt H.W., Falikman V. Testing superabsorbent polymer (sap) sorption properties prior to implementation in concrete: results of a rilem round-robin test. Materials and structures. 2018. Vol. 51. No. 1, pp. 28. https://doi.org/10.1617/s11527-018-1149-4
12. Sokolov B.S., Antakov A.B. A new approach to calculating of stone layings. Izvestiya Kazanskogo gosudarstven-nogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. 2014. No. 3 (29), pp. 75-81. (In Russian).
13. Yoo D.-Y., Yoon Y.-S. A review on structural behavior, design, and application of ultra-high-performance fiber reinforced concrete. International journal of concrete structures and materials. 2016. No. 10 (2), pp. 125-142. https://doi.org/10.1007/s40069-016-0143-x
14. Staroverov V.D., Baroyev R.V., Tsurupa A.A., Krishtalevich A.K. Composite fittings: application problems. Vestnik grazhdanskikh inzhenerov. 2015. No. 3 (50), pp. 171-178. (In Russian).
15. Sokolov B.S., Antakov A.B. Theoretical bases of strengthening of stone layings. Zhilishhnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2017. No. 10, pp. 50-55. (In Russian).
В издательстве «Стройматериалы» вы можете приобрести специальную литературу
Книга «Химическая технология керамики»
Авторы - коллектив ученых РХТУ им. Д.И. Менделеева, под редакцией И.Я. Гузмана.
В пособии освещены вопросы современного состояния технологии основных видов керамических изделий строительного, хозяйственно-бытового и технического назначения, а также различных видов огнеупоров. Книга соответствует программе общего курса химической технологии керамики и огнеупоров при наличии также курсов соответствующих специализаций. Подробно изложены характеристика сырья, проблемы подготовки керамических масс и их формование, особенности механизмов спекания, а также дополнительные виды обработки керамики: металлизация, глазурование, декорирование, механическая обработка.
Заказать литературу можно через редакцию, направив заявку произвольной формы на электронную почту [email protected], или оформить заявку на сайте www.rifsm.ru
