Материалы для каменных конструкций

Каменные и армокаменные конструкции

Тема 16. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАМЕННЫХ КЛАДОК

Общие сведения

● Каменная кладка состоит из искусственных или природных камней, объединенных в монолитный материал с помощью раствора. Каменные конструкции возводят уже в течение нескольких тысячелетий, но они до настоящего времени не утеряли своего значения и широко применяются в зданиях и сооружениях различного назначения в качестве наружных и внутренних стен, столбов, фундаментов и т. д.* Достоинствами их являются огнестойкость, хорошие тепло- и звукоизоляционная способности, долговечность, небольшие эксплуатационные расходы. Во многих случаях каменные материалы являются местными. К недостаткам их относятся большая собственная масса и значительные затраты ручного труда при возведении. Для устранения этих недостатков современ­ные каменные конструкции во многих случаях проектируются с применением крупных блоков и панелей, обладающих большей степенью заводской готовности, повышающей качество и снижающей их трудоемкость.

Рис. 16.1. Типы армированных элементов:

а — с поперечным сетчатым армированием; б — с продольным армированием; в — комплексные конструкции; г — то же, с обоймой; 1 — кладка; 2 — сетки; 3 — продольные стержни; 4 — хомуты; 5 — бетон

* В настоящее время строительный кирпич выпускают в СССР в количестве более 40 млрд. шт. в год. Из кирпича и керамических камней в 1982 г. возведено 33 % гражданских и промышленных зданий общей площадью 28 млн. м².

Для увеличения сопротивления силовым воздействиям кладка армируется стальными продольными стержнями, сетками или железобетоном. Конструкции из армированных кладок называют армокаменными (рис. 16.1, а, б), конструкции из кладки и работающего совместно с ней железобетона называют комплексными (рис. 16.1, в, г).

Материалы для каменных конструкций

Для каменных конструкций применяют искусственные и природные камни.

● К искусственным камням относятся: кирпич разных видов (керамический сплошной и пустотелый, силикатный и др., бетонные камни из тяжелого и легкого бетона, пустотелые керамические камни и др.). Керамический полнотелый и силикатный кирпич применяют для кладки несущих стен, столбов, керамический пустотелый — для кладки наружных стен отапливаемых зданий. Керамические и бетонные камни используют для возведения стен и перегородок, а крупные блоки из тяжелого бетона, кроме того, применяют для кладки стен фундаментов.

● Природные камни из тяжелых пород (известняки, песчаники, граниты) используют в основном для облицовки стен и кладки фундаментов, а из камней легких пород (туф, известняк, ракушечник) в некоторых районах возводят стены.

Основной характеристикой каменных материалов, применяемых в несущих конструкциях, является их прочность, характеризуемая маркой, которая обозначает временное сопротивление стандартных образцов при сжатии (кгс/см²). При определении марки кирпича дополнительно устанавливают его прочность при изгибе. Каменные материалы марок 250...1000 относят к материалам высокой прочности, марок 75...200 — средней прочности и марок 4...50 — низкой прочности.

К каменным материалам, применяемым для кладки наружных стен и фундаментов, предъявляют также требования по морозостойкости, водостойкости, объемной массе, проценту пустотности и др. Морозостойкость определяют марками, обозначающими количество циклов замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии, которое выдерживают каменные материалы без видимых повреждений и без снижения прочности. Установленные нормами марки по морозостойкости изменяются от Мрз 10 до Мрз 300. Для наружных частей стен в зависимости от климатических условий и предполагаемого срока службы конструкции наиболее часто применяют камни Мрз 15...Мрз 50.

● Растворы для каменных кладок связывают между собой отдельные камни, передают усилия с одних камней на другие, распределяя их более равномерно по площади камня, уменьшают продуваемость кладки, заполняя швы между камнями.

В зависимости от применяемого вяжущего различают следующие виды растворов: цементные, известковые и смешанные (цементно-известковые и цементно-глиняные). Наибольшее распространение в каменной кладке получили смешанные цементно-известковые растворы. Растворы должны быть удобоукладываемыми, т. е. распределяться тонким слоем и заполнять неровности камня, что повышает качество кладки и производительность труда каменщика. После затвердения раствор должен обладать заданной прочностью и стойкостью к внешним воздействиям. Прочность раствора характеризуется его маркой — временным сопротивлением при сжатии (в кгс/см²) кубиков с ребром 7,07 см на 28-й день их твердения при температуре +15°С. Нормами установлены марки раствора от 4 до 200. Считается, что свежеуложенный раствор (или оттаявший раствор замороженной кладки) имеет нулевую прочность. Марку раствора для каменной кладки назначают с учетом требуемой долговечности и прочности. Для наружных стен зданий со сроком службы 50...100 лет с помещениями сухой и нормальной влажности марки растворов принимают не ниже 10, для подземной кладки и кладки цоколей при влажном грунте — не ниже 25.

Поиск по сайту: