Испытание ячеистого бетона на изгиб

Обновлено: 24.09.2022

Разрушающая нагрузка на бетон: ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

Испытание бетона – важный и обязательный этап, необходимый для проверки качества используемого материала при реализации ремонтно-строительных работ. С целью подтверждения материала заявленным характеристикам и показателям, нормам СНиП и ГОСТ, его проверяют на прочность, сопротивление на изгиб/растяжение. Также дополнительно могут проверяться удобоукладываемость, плотность, морозостойкость, водонепроницаемость и т.д.

Основные контролируемые и нормируемые показатели качества бетона:

  • Прочность на сжатие – определяется в классах, обозначается буквой В
  • Прочность на осевое растяжение – также определяется классами, индекс Bt
  • Морозостойкость – исчисляется марками, обозначается F
  • Водонепроницаемость – также марка, буква W
  • Средняя плотность – указывают в марках, индекс D

Испытания бетона могут проводиться с использованием различных методов – исследуются только что залитые или вырубленные из монолита образцы, разрушающие и неразрушающие способы и т.д. Оптимальный вариант испытаний определяют специалисты или сам мастер, с учетом имеющегося в его распоряжении арсенала знаний, навыков, инструментов.

Благодаря своевременно и правильно выполненным мероприятиям по проверке и подтверждению качества бетона удается гарантировать надежность и прочность конструкций, зданий, соответствие выполненных работ всем нормативам и показателям.

От чего зависит и на что влияет прочность бетона

Показатель прочности бетона – самая важная характеристика материала, которая учитывается как в процессе проектирования и выполнения расчетов, так и при выполнении работ. Прочность бетона задает марка, обозначается классом В (измерение в МПа) или М (кг/см2), отображает максимальное давление сжатия, которое материал может спокойно выдержать без деформации.

Когда проводится испытание бетона на прочность, лаборатория или строительная организация (возможно, сам мастер) руководствуются требованиями основных нормативных документов – это ГОСТы 10180-2012, 22690-88, 18105-2010, 28570.

Способность бетона эффективно сопротивляться внешнему воздействию благодаря внутреннему напряжению напрямую зависит от марки цемента и компонентов, входящих в состав раствора. При проверке бетона на соответствие указанной марке, на исследуемом образце не должно быть деформаций, разрушений, расслоений, трещин, сколов и т.д.

Лабораторные испытания бетона на прочность должны проводиться обязательно, особенно в случае заливки важных конструкций, несущих элементов и т.д. Ведь даже минимальное несоответствие (которое часто становится результатом экономии на цементе, других компонентах) может стать причиной быстрого разрушения здания, элемента конструкции.

Прочность состава зависит от: марки цемента, соотношения наполнителей и цемента, фракции наполнителей, качества всех компонентов, чистоты воды, введенных в состав пластификаторов и присадок. Если планируется заливать конструкции, подвергаемые серьезным нагрузкам, бетон дополнительно упрочняют армированием стальными прутьями или сетками, проволокой.

Большое влияние на прочность бетона, испытание которого проводится, оказывают внешние условия, в которых выполняется заливка и сохнет бетон. Также существенно повышается прочность при использовании вибрации, которая удаляет пузырьки воздуха из монолита, делает его более плотным.

Если бетон заливается при минусовых температурах, то компоненты и сам материал либо прогревают, либо смешивают со специальными противоморозными добавками. Могут устанавливаться электроды в заливку, применяться укрытие основания теплоизоляционными материалами, опилками и т.д. Чтобы поверхность монолита не покрывалась трещинами, нужно ее после заливки увлажнять, препятствуя слишком быстрому испарению влаги.

Несмотря на то, что прочность бетона зависит от массы факторов, правильно и своевременно проведенные испытания раствора помогут исключить вероятность приготовления некачественной смеси и избежать вероятности разрушения всей конструкции.

При условии соответствия бетона указанным показателям прочности влияние других факторов на качество раствора можно уменьшить или нивелировать.

Классификация методов испытаний

Испытания бетона проводятся с использованием различных методов, выбор которых зависит от имеющихся мощностей, условий эксплуатации, давности заливки монолита, возможности коррекции состава смеси, исходных данных и требуемых результатов.

Основные методы испытания бетона на прочность:

  1. Испытание образцов бетона, которые отливаются в условиях лаборатории – из смеси создают цилиндры и кубики, конусы, потом проверяют с использованием пресса.
  2. Проверка образцов, которые были вырублены/выпилены из уже готового монолита – обычно бурят алмазными коронками, керны отправляют в лабораторию, там определяют прочность с использованием пресса.
  3. Неразрушающие методы – с применением приборов/инструментов, которые позволяют изучить свойства монолита без необходимости помещения их в определенные устройства и условия. Используются ультразвук, ударно-импульсный метод и т.д.

Несмотря на появление множества современных приборов и разнообразных методов, по-прежнему самым эффективным и популярным считается испытание образцов бетона под прессом (на сжатие).

Другие виды исследований бетона:

  • Осадка конуса – позволяет изучить консистенцию и однородность замешанного раствора. Металлический конус заполняют смесью, снимают форму и изучают показатели, изменения структуры материала.
  • Проверка на уплотнение – для определения коэффициента уплотнения партии раствора. Используется специальный аппарат с 2 мерными емкостями с воронками. В первую заливают бетон, потом через клапан пускают во вторую, откуда смесь уходит в специальный цилиндр.
  • Проверка на изменение формы/пластичность – смесь заливают в конус, его кладут на опорный стол, потом форму убирают и стол опускают, изучают характеристики растекшегося бетона.
  • Испытание на предмет наличия воздушных пустот – используют 2 метода: измерение веса до и после встряхивания/перемешивания бетона в специальном устройстве, испытание давлением.

Исследование бетона в бытовых условиях эмпирическим методом:

  • Цвет – бетон высокого качества должен быть зеленовато-серого оттенка и чем зеленее, тем лучше (желтый оттенок – признак плохого качества).
  • Появление цементного молочка на поверхности залитого бетона – чем гуще, тем лучше.
  • Непокрытые смесью фракции наполнителя – их не должно быть.
  • От затвердевшего монолита молоток при ударе должен отскакивать со звоном, оставляя небольшую вмятину.

Этапы проведения испытаний

Существует две основных группы методов исследований бетона, которые сегодня используются повсеместно для определения качества материала и соответствия его указанным характеристикам.

Разрушающие методы

Испытания проводятся с применением пресса и исследованием кубиков, цилиндров из бетона, полученных в условиях лаборатории либо выпиленных из уже готового монолита (что может сказаться на прочности всей конструкции). На куски бетона оказывают возрастающее давление, пока не удастся зафиксировать разрушение контрольного образца.

Использование такого воздействия на бетон является наиболее точным методом исследования его на прочность и считается обязательным при создании ответственных сооружений.

Неразрушающие методы

В данном случае речь идет об исследовании, которое не предполагает какого-либо разрушающего воздействия на образец или повреждения всей конструкции. Прибор взаимодействует с поверхностью монолита механическим способом посредством: отрыва, отрыва со скалыванием, а также скалывания ребра.

Если используется испытание посредством отрыва, на монолит эпоксидным клеем крепят стальной диск, потом отрывают его специальным устройством с фрагментом конструкции. Полученный показатель усилия по формуле переводят в нужную величину.

Когда проводится отрыв со скалыванием, прибор крепят в полость бетона. Лепестковые анкеры вкладывают в пробуренные шпуры, потом достают часть материала и фиксируют разрушающее усилие. Чтобы определить марочные характеристики, используют переводные коэффициенты.

Скалывание ребра используется там, где есть внешние углы (перекрытия, колонны, балки). Прибор (обычно ГПНС-4) крепят к любому выступающему сегменту анкером с дюбелем, нагружают плавно. В момент разрушения происходит фиксация глубины скола и усилия, прочность потом определяют по формуле, которая обязательно учитывает фракцию наполнителя.

Неразрушающие косвенные методы:

  • Исследование ультразвуком – скорость распространения продольных волн в монолите и эталонном образце сравниваются: УГВ-1 устанавливают на идеально ровную поверхность и прозванивают участки по плану, потом данные обрабатывают по имеющимся таблицам, электронным базам. Погрешность обычно составляет 5%.
  • Ударный импульс – применяется энергия удара бойка из металла сферической формы о монолит. Магнитострикционное или пьезоэлектрическое устройство преобразует удар в электрический импульс, время и амплитуда которых связаны с прочностью бетона.
  • Метод обратного отскока – используется склерометр, который фиксирует величину обратного отскока бойка, устанавливая твердость конструкции.
  • Пластическая деформация – измеряется след на бетоне после удара металлическим шариком, сравнение с эталонным образцом.

Порядок проведения проверки на удобоукладываемость

Чтобы изучить данное свойство бетона, в условиях лаборатории применяют специальный прибор – вискозиметр. Он дает возможность измерить в секундах время, которое нужно для укладки смеси. Укладку начинают и одновременно запускают вискозиметр, потом фиксируют получившиеся показатели. Чем меньше времени нужно для выполнения работ, тем лучше материал.

Порядок проведения испытаний на растяжение

Сначала готовят бетонный конус, его помещают горизонтально в специальный прибор, на средину образца оказывается разрушающая нагрузка по нарастающей. Шаг оказываемого воздействия составляет 0.5 МПа/с. Результат фиксируют после того, как структура бетона разрушилась в центре образца.

Порядок проведения испытаний на сжатие

Благодаря данному методу удается определять марку бетона. Сначала из материала отливают кубики (либо вырезают их из уже залитой смеси) размером 100-300 миллиметров по грани.

Также могут использоваться в испытаниях призмы и цилиндры. В лаборатории образцы отливаются на вибростоле, все испытания осуществляют на 3, 7, 28 (основная проверка) сутки после заливки.

Образец помещается под пресс, давящий на кубик с мощностью 140 кгс/м2 с шагом, равным 3.5 кгс/м2. Вектор силы должен быть строго перпендикулярным основанию бетона. По полученным данным определяют способность сопротивления бетона сжатию, марка записывается в протокол испытаний.

Марки прочности бетона и сфера их применения

Бетону присваивают марку по ГОСТу, которая обозначается буквой М и цифрой в соответствии со способностью сопротивления материала на сжатие. И чем больше значение, тем прочнее считается изделие. Как правило, марка прочности зависит от марки и объема цемента в растворе, качества и соотношения компонентов. Бетон бывает марок М100-М500. Есть марки и меньше, и выше, но они редко используются в строительстве.

Класс бетона определяет его способность работать в агрессивных средах. Бетоны марок М100-М250 относятся к ячеистым, легким. Обычно используются для заливки ненагруженных конструкций, в обустройстве фундаментов малых зданий, бордюров, пешеходных дорожек.

Бетоны марок М300-М350 применяются для обустройства фундаментов многоэтажных строений, для отливки плит перекрытия, монолитных стен. Наиболее прочные бетоны марок М400-М500 актуальны для производства железобетонных конструкций, которые эксплуатируются в сложных условиях, с повышенными нагрузками.

Испытание бетона – важный и обязательный этап контроля и оценки прочности материала, который лучше всего проводить до начала реализации работ, чтобы не разрушать конструкцию и иметь возможность откорректировать состав, предпринять меры для изменения свойств материала.

Заказывая материал в Москве или регионах, необходимо обязательно требовать сертификаты соответствия с результатами лабораторных проверок.

Расчетное сопротивление бетона сжатию - марка и класс на сжатие

Структура тяжелого бетона испытуемого образца

Расчетное сопротивление бетона сжатию – одна из ключевых характеристик, которые необходимо учитывать при проектировании какой-либо конструкции из данного материала, и в начале любого строительства. При этом, нужно обращать на нее внимание не только профессионалам, но и обычным мастерам-подсобникам, решившимся на возведение дома своими руками.

Определения

Прочность – основное качество, которое точно описывает его несущую способность. Определяется она пределом на сжатие – это наивысший предел нагрузки, при котором наступают разрушения образца. И это основной показатель, который и учитывают при его использовании.

Расчетное сопротивление – это показатель стойкости материала нагружающим воздействиям. Используется он при проектировочных расчетах, и неотъемлемо связан с нормативными показателями сопротивления сжатию.

До 2000−х годов ориентировались только на марки материала, которые и принимали как расчетный показатель, но по новым техническим документам, каждой марке присвоен новый критерий соответствия образца сжимающим нагрузкам.

Он выявлен в лабораторных условиях, узаконен специалистами и отражен в СП 52−101−2003. Согласно этому техническому документу, нормативное сопротивление материала осевому сжатию – это и есть класс на сжатие, заданный с 95%-ой обеспеченностью. Условие означает, что оно выполняется в 95% тестируемых случаев, и только в 5% может отклоняться от установленных показателей.

Но даже такой процент доказывает, что пользоваться при проектировании средними расчетными показателями неоправданно рискованно. А при выборе наименьшего значения, увеличится сечение конструкции или изделия, что в свою очередь отразится на перерасходе денежных и энергоресурсов.

Согласно СП 52−101−2003, нормативные значения сопротивления представлены на фото ниже.

Нормативные и расчетные значения сопротивления

Есть еще такое определение, как предел прочности на растяжение. По своей природе, данный материал в разы хуже выдерживает растягивающие нагрузки. Поэтому его и армируют в ЖБИ, стяжках пола большой толщины, фундаментах и прочее.

При расчетах используют в приоритете показатель при сжатии. В принципе, любое изделие или конструкция, испытывают большие нагрузки именно от сжимающих статических или динамических воздействий. Но сопротивление к изгибающим воздействиям учитывают при проектировании. В таких случаях, просто пользуются таблицей соответствия классов.

Таблица 6.7 из СП 63.13330.2012″СНиП 52-01-2003, в которой указаны марки сопротивление к сжатию, растяжению.

ВидБетонНормативные сопротивления МПа, и расчетные сопротивления для предельных состояний второй группы и МПа, при классе материалапо прочности на сжатие В1,5В2В2,5В3,5В5В7,5В10В12,5В15В20В25В30В35В40В45В50В55В60В70В80В90В100Сжатие осевое растяжениеТяжелый, мелкозернистый и напрягающий———2,73,55,57,59,5111518,52225,529323639,54350576471Легкий——1,92,73,55,57,59,5111518,52225,529————————Ячеистый1,41,92,43,34,66,99,010,511,5—————————————Растяжение осевоеТяжелый, мелкозернистый и напрягающий———0,390,550,700,851,001,101,351,551,751,952,102,252,452,602,753,003,303,603,80Легкий——0,290,390,550,700,851,001,101,351,551,751,952,10————————Ячеистый0,220,260,310,410,550,630,891,001,05————————————

От прочности в срезе при скалывании, зависит устойчивость к сжатию от корреляционных показателей.

Примечание. Сопротивление сжатию В25 наиболее часто встречающийся показатель при проектировании материала.

Осевое сжатие. Расчеты и значения

При расчетах нужно учитывать, что класс (В) напрямую зависит от его средней прочности R, МПа. Соответственно, используется следующая формула:

В= R (1−tV), где, t – класс обеспеченности, заложенный при проектировании, в основном берут значение 0,95, соответственно t=1,64; V – коэффициент вариации прочности. 1 – постоянная.

Если в расчетах использовался нормативный коэффициент V = 13,5% (0,135), то средняя прочность равна R = В/0,778.

Другое дело, когда рассчитываются всевозможные железобетонные конструкции. Особо тщательно просчитывается граничная высота оговариваемой зоны. Она выражает такую высоту, при которой перед разрушением напряжения в сжатом материале и растянутой арматуре, достигают своих максимальных значений одновременно. Только при таком условии можно считать сечение нормально армированным.

При этом относительная высота этой зоны (таблица), используется для определенного изделия своя. Их можно найти в нормативных документах, и применять данные при расчетах. В принципе, представленная информация вкратце разъяснила, что представляет собой зона сжатия и сопротивление осевому сжатию.

Методы определения прочности по контрольным образцам бетона

Разобравшись с тем, что такое сопротивление материала на сжатие, рассмотрим основные методы определения данного показателя.

Испытание бетона разрушающим способом

Проверка на сжатие проводится, как правило, в аккредитованных строительных лабораториях на поверенном оборудовании. Главное, что для него понадобится − пресс.

Также будут необходимы точные лабораторные весы, штангенциркуль и испытуемые образцы. Последние готовятся заранее из нужной партии. Форма стандартная – куб со сторонами 10 см. Согласно техническим документам, используют от 3 до 5 штук образцов для одной партии.

Совет. Изначально их нужно подготовить, отчищая от загрязнения и взвешивают для определения соответствия плотности, веса и проектной марки материала. Если эти значения в норме, то на 95% можете быть уверены в должном уровне устойчивости.

Абсолютно ровными гранями образец устанавливается на пресс, включается и начинается проверка. Максимальная нагрузка, при которой началось разрушение образца – это и есть предельное сжатие.

Среднее значение устанавливается по результатам контроля всех отобранных образцов. По конечной цифре определяется, соответствует или нет фактическая прочность нормативным и проектным значениям. После чего она заносится в журнал.

Галерея: процесс испытания разрушающим методом с помощью пресса.

Контроль неразрушающими методами

Предыдущий метод обязателен на любом строительном производстве и на любом этапе строительства.

Он считается наиболее достоверным:

  • На результаты протоколов, лабораторных разрушающих исследовании, опираются конструкторы и архитекторы при возведении зданий и изготовлении железобетонных изделий.
  • Когда же нет возможности определить прочность образцов разрушающим методом, или же требуется через определенное время повторный анализ характеристик, используют специальные устройства.
  • Они необходимы для того, чтобы протестировать материал на сжатие непосредственно на месте. Одним легким нажатием они определяют числовое значение и при желании другие необходимые характеристики, касающиеся однородности и уплотнения тела материала.
  • Существует масса подобного оборудования, но наиболее распространённый в строительных кругах – прибор ИПС − МГ различной модификации. Он прост в использовании, точен и цена на него вполне доступна.

Фото автоматизированного аппарата.

Преимущественно его используют на строительной площадке. Этот электронный измеритель позволяет в короткие сроки определить показатели плотности, прочности и упруго−пластические свойства методом ударного импульса. Этот способ хоть и не является приоритетным, но все же, предусмотрен ГОСТ 22690.

Совет. Обязательно перед «простреливанием» бетона необходимо выбрать или подготовить поверхность. Она должна быть ровной без шероховатостей, вмятин, пустот, трещин и прочих дефектов площадью не меньше 100 см2. При необходимости нужно зашкурить поверхность.

Количество участков должно приниматься по программе испытаний, но их должно быть не менее трех. Обычно для объемной железобетонной конструкции берут среднее значение 15 проб.

Это количество зависит от площади, так как точки контроля должны находиться на расстоянии друг от друга 15 мм и от края не менее 50 мм. Идеальные места – между гранулами щебня и крупными раковинами в бетонном теле.

Чтобы провести тестирование конструкции, необходимо:

  • включить прибор, при этом он сразу будет в режиме испытания;
  • ввести данные об испытываемом материале;
  • взвести рычаг на «пистолете»;
  • плотно прижать перпендикулярно к тестируемой поверхности и отпустить рычаг;
  • на табло появится результат, он запоминается с последующими испытаниями;
  • после 15 проб выводится автоматически среднее значение, если количество «прострелов» меньше, то можно заранее просмотреть средний результат.

Чем хорош такой прибор – все данные на нем могут сохраняться на компьютере и архивироваться. В любой момент можно просмотреть предыдущие испытания на компьютере и составить протокол.

Испытание ячеистого бетона на изгиб

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Общие требования к методам испытаний

Cellular concrete. General requirements to test methods

1. УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН в ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 9 ноября 1977 г. N 171

2. ВЗАМЕН ГОСТ 12852-67 в части разд. 1

3. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 1994 г.

1. Настоящий стандарт распространяется на ячеистый бетон и устанавливает общие требования к методам определения его прочности на сжатие, влажности и объемной массы, усадки при высыхании, морозостойкости, коэффициента паропроницаемости и сорбционной влажности (ГОСТ 12852.1-77 - ГОСТ 12852.6-77).

2. Определение прочности ячеистого бетона на осевое растяжение проводят испытанием образцов-балочек на изгиб по ГОСТ 10180-90. Определение объемной массы бетона радиоизотопным методом проводят по ГОСТ 17623-87, а коэффициента теплопроводности - по ГОСТ 7076-87.

3. Механические и физические показатели ячеистого бетона определяют испытанием серии контрольных образцов. Количество образцов одного размера в серии должно быть не менее трех, форма и номинальные размеры образцов установлены в стандарте на соответствующий вид испытаний.

4. Контрольные образцы (кубы и цилиндры) выпиливают или высверливают из контрольных неармированных блоков, изготовленных одновременно с изделиями из одной и той же бетонной смеси, или же готовых изделий после их остывания.

Размеры контрольных блоков должны быть:

а) при горизонтальном формовании:

- по длине и ширине - не менее 40 см,

- по высоте - равными толщине изделия;

б) при вертикальном формовании:

- по длине - не менее 40 см,

- по высоте и толщине - равными высоте и толщине изделий.

Схема выпиливания образцов (все размеры даны в см)

При горизонтальной заливке


При вертикальной заливке



Образцы выпиливают или высверливают из верхней, средней и нижней части изделия или контрольного блока, подлежащего испытанию, по схеме, указанной на чертеже.

При толщине изделий горизонтального формования менее 25 см образцы выпиливают только из их средней части.

Выпиливание (высверливание) образцов производят на специальной установке, отступив от граней изделия или блока не менее чем на 2 см. При этом не допускается увлажнения изделий или блоков.

5. Балочки для испытания бетона на усадку при высыхании выпиливают из средней части неармированных блоков.

6. Допускается при проведении научно-исследовательских работ, а также для испытания ячеистого бетона, приготовленного на основе пенообразователя (пенобетона), изготовлять образцы в формах, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 22685-89.

7. Все контрольные образцы должны иметь маркировку, которую наносят на грани, видимые в процессе испытания.

8. Температура воздуха в помещении, в котором проводят испытания образцов, должна быть (2510) град.С, а относительная влажность (5010) %. Перед началом испытаний контрольные образцы должны быть выдержаны в помещении не менее 3 ч, но не более 3 сут.

9. Результаты испытаний образцов заносят в журнал испытаний, на основании которых показатели основных физических и механических свойств ячеистого бетона включают в паспорт или другой документ, характеризующий ячеистый бетон.

Текст документа сверен по:

Бетон ячеистый. Методы истытаний: Сб. ГОСТов. -
М.: Издательство стандартов, 1995

Сравнительные испытания фрагментов кладки из автоклавного газобетонас различным исполнением кладочного шва Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Гринфельд Г.И., Харченко А.П.

Показано, что кладка из камней и блоков правильной формы с высокой точностью геометрических размеров на клеевых составах, обеспечивающих формирование тонкого кладочного шва, не определена в отечественных нормативных документах и не имеет расчетных характеристик. Представлены результаты сравнительных испытаний фрагментов кладок из автоклавного газобетона с различным исполнением кладочного шва. Ключевые слова: кладка на клеевых составах, кладка с тонким швом, прочность и деформативность каменной кладки, клей для кладки, ППУ-клей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Гринфельд Г.И., Харченко А.П.

Повышение прочности стен из ячеисто-бетонных блоков К оценке несущей способности стен из каменных материалов, армированных металлической сеткой Streck К вопросу о физико-механических характеристиках ячеистого бетона автоклавного твердения Анизотропия прочности на растяжение каменной кладки при раскалывании Исследования кладок из пустотелого кирпича 1,4 НФ с термовкладышем в горизонтальных растворных швах i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы. i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Сравнительные испытания фрагментов кладки из автоклавного газобетонас различным исполнением кладочного шва»

Материалы и конструкции

Научно-технический и производственный журнал

Г.И. ГРИНФЕЛЬД, исполнительный директор, Национальная ассоциация производителей автоклавного газобетона; А.П. ХАРЧЕНКО, руководитель ОС «ВНИИГСертификация», ЗАО «Испытательный центр ВНИИГС» (Санкт-Петербург)

Сравнительные испытания фрагментов кладки из автоклавного газобетона с различным исполнением кладочного шва

Показано, что кладка из камней и блоков правильной формы с высокой точностью геометрических размеров на клеевых составах, обеспечивающих формирование тонкого кладочного шва, не определена в отечественных нормативных документах и не имеет расчетных характеристик. Представлены результаты сравнительных испытаний фрагментов кладок из автоклавного газобетона с различным исполнением кладочного шва.

Ключевые слова: кладка на клеевых составах, кладка с тонким швом, прочность и деформативность каменной кладки, клей для кладки, ППУ-клей.

Изменение толщины шва влияет на прочность и дефор-мативность каменной кладки. Подробно данный вопрос рассмотрен в классическом труде Л.И. Онищика [4]. Основные выводы закреплены в отечественных нормах по проектированию каменных конструкций (СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП 11-22-81»). В частности, увеличение толщины постельного шва с 10-12 до 20 мм влечет снижение расчетного сопротивления кладки сжатию на 20% (см. прим. 2 к табл. 3 СП 15.13330.2012), а уменьшение толщины шва до 5 мм - к увеличению расчетного сопротивления на 30% (см. прим. 3 к табл. 6 СП 15.13330.2012).

шва (прим. к табл. 2, 3(1), 5(3), 10 СП 15.13330.2012), толщина шва (прим. 3 к табл. 6 СП 15.13330.2012). При этом в перечисленных документах отсутствуют расчетные значения для кладки с тонким растворным швом из камней правильной формы с отклонениями геометрических размеров по высоте камня в пределах ±1 мм.

Испытания каменной кладки с тонким растворным швом проводились в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко и ЛенЗНИИЭП в 1980-х гг. и ранее. Результатом испытаний явилось прим. 3 к табл. 5 СНиП II-22-81 («Расчетные сопротивления кладки из. камней. с ровными поверхностями и допусками по размерам, не превышающими ±2 мм, при толщине растворных швов не более 5 мм, выполненных на цементных пастах или клеевых составах, допускается принимать. с коэффициентом 1,3») и примечание (*) к табл. 6.6 СТО 501-52-01-2007 («Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий из ячеистых бетонов в Российской Федерации»), приравнивающее расчетное сопротивление сжатию кладки «на клею» к сопротивлению кладки на растворе максимальной прочности (примечание основано на данных более раннего документа, выпущенного ЦНИИСК в 1986 г. «Рекомендации по применению стеновых мелких блоков из ячеистых бетонов»).

При этом определения понятий «клей» и «кладка на клеевых составах» в действующих нормативных документах не дано. Отсутствие такой дефиниции лишает прим. 1 к табл. 3 (СП 15.13330.2012) и прим. 4 к табл. 11 (СП 15.13330.2012) нормативной определенности.

Вопрос применения для каменной кладки растворов, укладываемых тонким слоем, получил нормативное определение в Еврокоде 6 (EN 1996-1-1: 2005 Eurocode 6. Design of masonry structures. Part 1-1). Расчетные сопротивления такой кладки сжатию по данному Еврокоду зависят только от прочности кладочных изделий (masonry units) и не зависят от прочности материала кладочного шва. Анализ практических результатов перехода от применения

Научно-технический и производственный журнал

Материалы и конструкции

Рис. 1. Склейка двух образцов бетона для определения адгезии материала кладочного шва

Повышение прочности стен из ячеисто-бетонных блоков Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Грановский Аркадий Вульфович, Джамуев Б.К.

По результатам экспериментальных исследований прочности кладки из ячеисто-бетонных блоков на цементном растворе и на клеевых составах при осевом растяжении (нормальное сцепление), срезе (касательное сцепление), растяжении при изгибе (главные растягивающие напряжения при изгибе) и перекосе сделан вывод о возможности применения кладки стен из ячеисто-бетонных блоков, изготовленных по технологии MASA-Henke (при классе бетона В4) для стен зданий, возводимых в сейсмических районах РФ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Грановский Аркадий Вульфович, Джамуев Б.К.

Современная кладка стен из крупноформатных блоков пустотностью более 50% на клеевых растворах Анизотропия прочности на растяжение каменной кладки при раскалывании К оценке несущей способности стен из каменных материалов, армированных металлической сеткой Streck К вопросу о физико-механических характеристиках ячеистого бетона автоклавного твердения Применение стеновых мелких блоковиз ячеистых бетонов в несущих стенах зданий средней этажности i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы. i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Повышение прочности стен из ячеисто-бетонных блоков»

Научно-технический и производственный журнал

ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (Москва)

Повышение прочности стен из ячеисто-бетонных блоков

По результатам экспериментальных исследований прочности кладки из ячеисто-бетонных блоков на цементном растворе и на клеевых составах при осевом растяжении (нормальное сцепление), срезе (касательное сцепление), растяжении при изгибе (главные растягивающие напряжения при изгибе) и перекосе сделан вывод о возможности применения кладки стен из ячеисто-бетонных блоков, изготовленных по технологии MASA-Henke (при классе бетона В4) для стен зданий, возводимых в сейсмических районах РФ.

Ключевые слова: ячеисто-бетонные блоки, сейсмические районы, цементный раствор, клеевой состав, опытный образец.

В настоящее время у нас в стране и за рубежом стены из ячеисто-бетонных блоков находят все более широкое применение как в качестве несущих и самонесущих конструктивных элементов жилых и общественных зданий, так и при плотности менее D500 в качестве теплоизоляционного материала.

На российском строительном рынке наблюдается острый дефицит качественного ячеистого бетона. Из-за недостатка продукции хорошего качества потребители вынуждены приобретать бетон, изготовленный в кустарных условиях (речь идет о неавтоклавном ячеистом бетоне и пенобетоне). Применение различных разновидностей ячеистого бетона в виде мелкоразмерных блоков в ненесущих стенах с поэтажной разрезкой в жилых и общественных зданиях при отсутствии должного контроля их прочности и плотности привело к тому, что, как показали результаты обследований, выполненных специалистами ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, использование, например, пенобетон-ных блоков прочностью от В1 до В1,5 и плотностью ниже D500 стало носить массовый характер. Указанная проблема стала особенно актуальной в связи с креплением к стенам из таких материалов несущих подконструкций фасадных систем, а также с установкой металлических ветровых связей в двух- и трехслойных стенах. В связи с креплением несущих подконструкций и связей в стены из ячеисто-бетонных блоков изменилась функция стен: вместо ненесущих стены с поэтажной разрезкой стали выполнять функции несущих элементов здания.

В то время как за рубежом кладка несущих стен из ячеисто-бетонных блоков ведется на специальных клеях, в России для кладки применяется в основном цементный раствор. Указанное ведет к существенному снижению прочности и эксплуатационной надежности стен, и связано это со следующими факторами:

- высокое водопоглощение ячеистого бетона ведет к снижению прочности раствора из-за нарушения процесса гидратации цемента в растворе. В связи с этим перед нане-

сением раствора поверхность ячеисто-бетонного блока полагается смачивать водой;

- при кладке наружных стен согласно указаниям [1] следует применять легкие растворы плотностью в сухом состоянии менее 1500 кг/м3. На наших стройках применяются растворы плотностью выше 1500 кг/м3.

Все отмеченное выше сдерживает широкое применение эффективного строительного материала.

В Центре исследований сейсмостойкости сооружений (ЦИСС) ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко выполнены комплексные экспериментальные исследования прочности и дефор-мативности стен из ячеисто-бетонных блоков, изготовленных по технологии MASA-Henke.

Программа экспериментальных исследований состояла из следующих этапов:

1. Экспериментальные исследования прочности кладки при осевом растяжении (нормальное сцепление) и срезе (касательное сцепление) по неперевязанному сечению при использовании цементных растворов и специальных клеевых составов.

2. Экспериментальные исследования прочности и де-формативности фрагментов стен из ячеисто-бетонных блоков при действии сдвигающих усилий - перекос (моделирование горизонтальных сейсмических воздействий в плоскости стен). Исследовалась кладка на специальных клеевых составах.

Для оценки прочности элементов кладки - ячеистого бетона и раствора в швах кладки опытных образцов непосредственно на заводе проведены испытания бетонных кубов, выпиленных из ячеисто-бетонных блоков, и растворных кубов, изготовленных одновременно с опытными образцами. По результатам испытаний кубов установлено:

- при средней плотности ячеистого бетона D600 по прочности при сжатии автоклавный бетон, имеющий среднюю установившуюся влажность 10%, соответствует классу бетона В4;

Испытания ячеистого бетона

Контроль качества строительных материалов является особенно важным, так как безопасность возведенных зданий и сооружений зависят именно от технических характеристик применяемой продукции.

Испытания ячеистого бетона позволяют определить его соответствие установленным стандартам. Исследуются такие характеристики материалов:

  • усадка при высыхании – оценка изменения длины образцов при условии изменения их влажности;
  • морозостойкость – замораживание и размораживание, позволяющие получить информацию относительно количества циклов, которые способны выдержать материалы;
  • прочность на сжатие – определяется минимальное механическое воздействие, при котором разрушается образец;
  • теплопроводность – создание теплового потока, проходящего через бетон;
  • отпускная влажность – оценка зависимости паропроницаемости от количества влаги, содержащейся в образце;
  • сорбционная влажность – предусматривает высушивание материалов до определенной постоянной массы и измерение влажности;
  • средняя плотность – используется радиоизотопный метод;
  • модуль упругости – испытания ячеистого бетона для определения изменений образца при воздействии сжимающих и растягивающих нагрузок;
  • паропроницаемость – определение сопротивления изделий паропроницанию;

Данные испытания качественно и оперативно проводят специалисты компании «Стройлаборатория СЛ», предельно внимательно проводящие все процессы и применяющие современное оборудование.

Наши услуги обладают умеренной стоимостью, которая указана непосредственно на сайте. Уточнить все вопросы относительно испытаний ячеистого бетона можно в режиме online или по телефону.

Хотите узнать цены на наши услуги? Звоните!

У ВАС ОСТАЛИСЬ ВОПРОСЫ? МЫ С РАДОСТЬЮ НА НИХ ОТВЕТИМ!


Или оставьте заявку, и наш специалист перезвонит Вам и ответит на все вопросы

Адрес:
г. Москва ул. Народного Ополчения дом 14 корп. 2

Читайте также: