книги из ГПНТБ / Использование отходов разработки месторождений известняка-ракушечника для производства бетонов и облицовочных изделий [сборник]
..pdfВид ТРЕЩИН В КЛАДКЕ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ НАРРХЗКАХ
(развертка боковых сторон образца ы> 1.J
фасадная |
правая |
задняя |
левая |
1
1
1
X X
90
= = = =
_ |
|
Пнедел |
прочности. |
|
|
2 0 .v n .tz |
|||
Лота клавхи р н іл г Дата испытания |
кирпича |
. |
....кг/сп1 |
|
|
я а с т е о р а ...я ..... . |
|||
|
|
кладки ....,в*.с. |
Рис. 28. Зарисовка трещин в образце № 1 после испытания
Вид ТРЕЩИН 5 КЛАДКЕ |
ПРИ РАЗЛИЧНЫХ НАГРУЗКАХ |
|
(развертка |
бокобых поберхношей образца т 6 ) |
|
с р а с а б и а я |
п яа& ая |
тыльная |
2Ш
ГП Е
лебая |
|
|
|
|
г т |
т |
^ |
1! |
Ч у |
|
|
II |
□ L Q s . 1 |
||
J ___ Г' |
( Г |
~ |
|
|
l |
l ^ |
|
" \ |
i |
1 |
'J |
) |
1 |
|
|
1 llles . 1 |
II |
■1 |
|
11 |
u |
|
|
If |
II |
-.3 |
|
/ т |
|
||
___ II___ |
|||
II |
!l |
. |
•i |
----- 1Г~ |
|||
^ l l |
II |
|
|
li
|
П р е д е л п р о ч н о с т и : |
Дата кладки * ч. И -П Дата испытания. гч\ѴІ.1: 7?.- |
*а?с т Ш а * з 6 .‘ |
|
к л а д к и ...л ь ,7 я |
Рис. 29. Схема развития трещин на развертке поверхностей образца № 6 после испытания
1 0 1
Вид |
гР£ ЩиН |
» КЛЛДКГ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ НАГРУЗКАХ |
{развертка |
боковых поверхностей образца л . 8 .) |
|
|
|
д |
фасадная
О
Предел прочности.:
г5УІ7г Лата испытания. »■"<■?? « 2 Ж / І ' M \ V;
кладки ,... 5* а... „
Рис. 30. Зарисовка трещин в образце № 8 после испытания
Вид ІРЕЩНН 6 Ш Ш ЯГИ РАШИНЫХ НАГРУЗКАХ
|
{развертка боковых сторон образца m 3 ) |
|||
Фасадная |
правая |
задняя |
левая |
|
|
..... |
__ |
||
|
~ |
г т х |
X |
|
|
|
h |
.11- |
|
|
|
Г |
/00 1 |
|
/II І00І
в |
/II |
|
|
и |
I |
|
|
__ И__ 1__ |
|
|
|
|
Предел |
прочности: |
|
Хота к и іхц \іп гі_ Дата испытания...ѴЛЧІ? сговора" 'fjt |
|
||
|
к л а д к и |
" ' f e j i |
т |
Рис. 31. Зарисовка трещин в образце № 3 после испытания
1 0 2
|
|
Вид ТРЕЩНЯ |
В КЛАДКЕПРИ РАЗЛИЧНЫХ |
НАГРУЗКАХ |
||||
|
|
(раэіерта |
бокоЬык побертостей образца « >3} |
|||||
дтсадная |
прабая |
1 л 1рг |
лебая |
|||||
|
|
JJI_____ І1_1 |
|
|||||
|
|
1 |
|
|
|
|
||
= = = |
|
|
J_ |
|
|
|
|
|
|
|
л |
\ |
с |
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
||
|
|
|
Т |
1 |
I |
|
|
|
—п — —1 |
|
Л \ |
|
|
|
|||
1 |
|
|
сп е л |
|
|
J |
|
|
fc |
|
|
|
: |
|
|||
|
|
Л . |
|
|||||
-3t- |
|
* |
н г т е |
прочности: . |
||||
|
|
|
|
Предел |
||||
Хате кладки |
? :3 .71 Х ат а |
испытания. 2 f - W ,n |
« |
|
j |
f |
||
|
|
|
|
|
кладки.. .37,7_•» |
|||
|
Рис. 32. Схема трещин в образце № |
13. |
которых появляются трещины, отмечены в тоннах. Остальные трещины возникли в момент разрушения.
В результате обобщения всего экспериментального мате риала по появлению и развитию трещин в кладке с обли цовкой прессбетонитовыми, а также керамическими плитками можно отметить следующие закономерности.
Во всех испытанных образцах кладки с облицовкой как прессбетонитовой, так и керамической плиткой в первую очередь намечались видимые глазом трещины в отделочном слое, что является следствием большей жесткости этого слоя и меньшей его деформативности по сравнению с основным материалом кладки.
Первые трещины в облицовочном слое обнаружены при нагрузках, составляющих от 0,67 до 0,73 от разрушающих при облицовке кирпичей кладки прессбетонитовой плиткой, и от 0,53 до 0,75 от N„ — при керамической облицовке кладки.
Вслед за этим происходило появление трещин в кладке при нагрузках N1™ , равных: 0,77—0,82 от разрушающих в образцах с облицовкой прессбетонитовыми плитками и в
юз
пределах от 0,8 до 0,83 — в образцах с облицовкой кера микой.
В образцах кладки из кирпича в 2 случаях из 5 отмечено появление первых трещин на гранях, перпендикулярных к по верхности облицовки, то есть в растворных швах между об лицовочными плитками и кладкой, при нагрузках не менее 70% от разрушающей. Причем, трещины проходят не только в зоне контакта вертикального растворного шва с кладкой, но и по телу кирпича. Это свидетельствует о хорошем сцеплении отделки с основной кладкой образца. Трещины в раствор ном шве облицовочного слоя вначале проходят на неболь ших участках и захватывают всего два-три ряда кладки, и только при дальнейшем увеличении нагрузки трещины посте пенно раскрываются.
Трещины по фасаду облицовки появлялись в вертикаль ных швах, при этом, как правило, они проходили по контак ту раствора с плиткой.
После разрушения облицовки начинается развитие тре щин в кладке. С увеличением нагрузки отдельные трещины в кирпичах соединяются и образуют сквозные трещины, иду щие через несколько рядов кладки. Значительная продольная деформация образца с-расслоением кладки, смятие и раздав ливание отдельных кирпичей приводят к полному исчерпа нию несущей способности кладки и ее разрушению.
Следует отметить, что в ікирпичной кладке с облицовкой прислонной прессбетонитовоп и керамической плиткой в на ших опытах достигалось надежное сцепление облицовки с кладкой. Хорошей иллюстрацией в подтверждение к сказан ному служит характер разрушения помещенного на рис. 21 образца кладки. Отслоение облицовочного слоя произошло вместе с вырванными кусками кирпича (рис. 33). Более то го, в некоторых образцах с облицовкой кладка разрушилась, а отделение облицовки на некоторой части кладки не про изошло, что говорит о надежной связи облицовки с кладкой до ее разрушения.
Первые видимые трещины в кладке из ракушечника по являлись при нагрузках NTp, равных 56—80%' от разрушаю щей в кладках с облицовкой прессбет.онитовьшн плитками и 74—76% от разрушающей — в кладках с керамической обли цовкой. Во всех случаях разрушение кладки из ракушечника с облицовкой начиналось с появления трещин в вертикальных растворных швах -между облицовкой и кладкой, то есть по
4 контакту раствора с камнем.
104
Необходимо отмстить, что отслоение облицовочного слоя происходило,^ как правило, по всей облицованной поверхности кладки. Слой облицовки вместе с плитками отделялся от кладки внезапно в виде тонкой прочной плиты, которая в первых опытах обрушивалась на пол, дробясь на отдель ные куски (ом. рис. .27, с н и м о к в в е р х у ) . В после дующих опытах во избежание обрушения облицовки приме няли страховочные петли, а< отделившийся облицовочный слой снимался для проведения фотоснимков (ом. рис. 27, облицо
вочный |
слой удерживается |
проволочными петлями |
с и и- |
м о к в |
и и з у, слева; этот же слои облицовки в горизонталь |
||
ном положении — с и и м о к |
в центре) . |
|
На центральное сжатие был испытан также с керамиче ской ^облицовкой образец кладки из камня-ракушечника ши риной 60 см. Характер разрушения этого образца после испытания па сжатие представлен на рис. 34. Какого-либо влияния размеров поперечного сечения кладки на характер трещинообразования не обнаружено.
^Можно отметить снижение несущей 'способности кладки (образец № 21) из ракушечника марки М-50 сечением
с кусками кирпича
105
Рис. 34. Вид разрушения кладки из ракушечника с керамической облицовкой.
Образец № 19 сечением 42X60 см; боковые стороны (снимки вверху); фасадная сторона (снимок внизу)
106
42X60 см по сравнению с таким же образцом сечением
42X40 см на 11 %.
Первые трещины в кладке-стенке с керамической обли цовкой появились в шве облицовочного слоя при нагрузках, равных 0,75 N„, то есть при нагрузках такой же величины как для кладки образцов сечением 40X42 см.
Окончательное разрушение кладки из ракушечника с об лицовкой сопровождается большой вертикальной осадкой, вследствие чего отслоившийся прочный отделочный слой силь но выпучивается и разламывается.
Можно считать, что появление и развитие трещин в клад ке с увеличенной облицовываемой поверхностью не отли чается от характера развития трещин и разрушения обычных эталонных образцов.
б) В н е ц е н т р е н н о е с ж а т и е
Несмотря на то, что испытания кладки на осевое сжатие являются основным видом изучения поведения материала под нагрузкой, они не исчерпывают всех условии работы камен ных элементов в практике. В действительности несущие кон струкции, кроме центрального сжатия, часто испытывают на грузку, приложенную с некоторым эксцентриситетом отно сительно оси элемента, то есть испытывают внецентренное сжатие.
Центральное сжатие можно рассматривать как частныйслучай .внецентренного сжатия, когда эксцентриситет прило жения равнодействующей внешних сил равен нулю.
Поэтому наряду с изучением работы кладки с облицовкой при осевом сжатии проводились последования несущей спо собности кладки при внецентренном сжатии.
- Прочность кладки исследовалась при эксцентриситетах сжимающей силы е0 = Ѵб и ѴзЬ (где h — толщина образца).
Всего было испытано на внецентренное сжатие 8 образцов кладки, из них 6 с облицовкой пресебетонитовой плиткой и 2 облицованные керамической плиткой. Причем, 4 образца
(№ 4; 9; |
10; |
21) испытаны с эксцентриситетами е0 = |
'/бЬ, |
3 образца |
(№ |
7; 11; 12) — с е0 = Ѵ зЬ, направленными в |
сто |
рону облицовки, и один образец № 5 — с эксцентриситетом ■ео = ѴбЬ (контрольный), направленным в сторону кладки.
Методика изготовления образцов и их испытание описаны в разделе 2.
Результаты испытаний кладки, облицованной прессбето-
107
нитовыми и керамическими плитками, на внецентренное сжа
тие приведены в табл. 9.
/
Т а б л и ц а 11
Экспериментальные данные по снижению несущей способности кладки, облицованной прислонными плитками,
при эксцентриситетах в сторону облицовки
|
П редел |
прочности |
кладки паК'С кг/см9, |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
R, |
|
|
|
|
|
|
|
|
на |
растиоре марки |
|
,тм |
2 |
|
|
Относительная |
||||
|
|
|
|
|
||||||||
R., |
R |
|
R3 |
при |
R |
|
R., |
R |
|
прочность |
кладки |
|
. 0 |
|
|
|
эксцентриситетах е.» |
|
|
|
'/з h |
||||
|
|
|
';'о |
|
|
|
1^3 іі |
|
0 |
h |
||
|
|
|
С е р и я |
I. Кладка из кирпича |
|
|
|
|
||||
|
а) Облицовка прессбетонитовой плиткой |
|
|
|||||||||
75 |
64,1(57,6) |
50 |
54,6 |
|
50 |
34,2 |
|
1 |
1,05 |
0 , 6 6 |
||
50 |
44,7 |
|
— |
54,6 |
|
— |
— |
— |
— |
— |
||
56 |
54,8(53,2) |
36,3 |
|
0 , 6 8 |
0,57 |
|||||||
55 |
|
(35,4) |
|
35 |
27(29,7) |
|
1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среди. |
54,5(51,8) |
53 |
|
45,5 |
|
43 |
30,6(34,2) |
1 |
0,87 |
0,62 |
||
60 |
|
|
|
|
(45) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) Облицовка керамической плиткой |
|
|
||||||||
75 |
56,1(50,4) |
50 |
43,5 |
|
50 |
31 |
|
1 |
0,94 |
0,67 |
||
35 |
38,5(42,2) |
— |
— |
|
|
— |
31 |
— |
— |
— |
||
Среди. |
47,3(46,3) |
50 |
43,5 |
|
50 |
31 |
|
1 |
0,94 |
0,67 |
||
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С е р и я |
II. |
Кладка из камней известняка-ракушечника |
||||||||||
|
|
а) Облицовка прессбетонитовой плиткой |
|
|
15 |
23,8 |
15 |
14,3 |
— — |
1 |
Коэффициенты снижения |
несу |
|
|
||
щей |
способности |
внецентренно |
|
|
|
сжатой кладки |
по формулам |
|
|
||
СНиП П-В -2-62; |
|
|
|
|
|
для кладки из кирпича |
|
|
1 |
||
для кладки из природного камня |
|
1 |
|||
СНиП П -В -2-71 |
|
|
|
|
|
для |
кладки из кирпича |
|
|
1 |
|
для кладки из природного камня |
|
1 |
0,60 —
0,75 0,48
0,67 0,33
0,74 0,41
0,67 0,33
П р и м е ч а н и е : |
В. скобках даны опытные значения предело» |
прочности кладки, |
приведенные к раствору прочностью 50 кгс/см2. |
1 0 8
Сравнение результатов испытании кладки с облицовкой при центральном и внецеитренном сжатии приведено в табл. 11. Здесь же даны вычисленные относительные прочности кладки на различных марках (составах) растворов и с раз ными видами облицовки, а также коэффициенты снижения прочности кладки по формулам действующих норм, прпнимая в расчетах коэффициент продольного изгиба равным единице.
Как следует из табл. 11, коэффициент снижения несущей способности кирпичной кладки с облицовкой прессбетонитовыми плитками при внецеитренном сжатии по сравнению с
осевым получен |
в среднем равным |
при эксцентриситете |
|
eo= Vcli — 0,87 и при |
е0 = Ѵ зЬ — 0,62, |
а для кладки из кам? |
|
ней ракушечника |
при |
эксцентриситете |
е0 — ѴбЬ составил — |
0,60. |
|
|
|
Коэффициент снижения несущей способности кирпичной кладки с облицовкой керамическими плитками при внецентренном сжатии по сравнению с осевым получен при эксцен триситете ео= '/ бЬ — 0,95 и при е0 = Ѵ з Ь — 0,67, то есть не сколько выше, чем в соответствующих образцах кладки с об лицовкой прессбетонптовой плиткой.
Характер разрушения образцов кладки при внецеитренном сжатии с эксцентриситетом е0 = ѴбЬ в случае облицовки клад ки прессбетонптовой плиткой приведен на рис. 35, 36, а при облицовке керамической плиткой— на рис. 37. Исчерпание несущей способности образцов наступило от отслоения отде лочного слоя и разрушения кладки в сжатой зоне.
В испытанных образцах при внецеитренном сжатии отслое ние облицовки происходит вместе с кусками кирпича, что свидетельствует о надежном ее сцеплении вплоть до разру шения кладки. В образце № 4 кладки с облицовкой прессбетонитовой плиткой после разрушения кладки в приопорных участках остались неотслоившиеся плитки.
Первыетрещины появились в облицовке прессбетонитовыми плитками при нагрузке, составившей в среднем 67% от разрушающей, и в облицовке керамическими плитками — 63% от Np. Некоторое снижение в величине появления пер вых трещин в керамической облицовке кладки по сравнению с облицовкой прессбетонитовой плиткой объясняется большей жесткостью керамических плиток.
Горизонтальные трещины на растянутой грани в образце № 9 появлялись при нагрузке 0,96 от разрушающей и распо лагались в средней трети по высоте образца.
109
Ри с. 35. Образец кладки № 4 после испытания с эксцентриситетом ео= Veh в сторону облицовки (пргссбетонитовая пліитка):
внизу слева — фасадная сторона после обрушения облицовки, спра ва — тыльная сторона
1 1 0