Файл: Онуфриев, Н. М. Курс лекций по каменным конструкциям для факультета повышения квалификации (ФПК).pdf

министерство

й ы сШего И с р е д н е г о СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ И Н Ж Е Н Е Р Н О - С Т Р О И Т Е Л Ь Н Ы Й И Н С Т И Т У Т

Кафедра железобетонных конструкций

ОНУФРИЕВ Н. М.

КУРС ЛЕКЦИИ ПО КАМЕННЫМ КОНСТРУКЦИЯМ

ДЛЯ ФАКУЛЬТЕТА ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ (ФПК)

ЛЕНИНГРАД

1974

Л Е К Ц И Я 1

Общие сведения о каменных материалах и растворах для кладок

Основными материалами для возведения каменных кла­ док служат камни и растворы, поэтому рассмотрим сначала в отдельности эти составляющие кладок.

Тяжелые камни применяются в фундаментах и стенах сооружений в виде камней неправильной формы в бутовых кладках, а также при облицовках стен и цоколей в виде об­ лицовочных кладок из камней правильной формы. Легкие камни правильной формы идут для кладки стен зданий с по­ мещениями при их относительной влажности не выше 75%.

Высоты тесаных камней правильной формы колеблются в пределах 12-4-14 см.

Искусственные камни весьма многообразны, они подраз­ деляются на автоклавные, обжиговые и безобжиговые.

Кавтоклавным камням относятся силикатный известко­ во-песчаный кирпич и шлаковый кирпич из пробужденных шлаков, применяемые для стен зданий.

Кобжиговым камням относятся глиняный кирпич и ке­ рамиковые блоки.

Глиняный кирпич бывает сплошной, дырчатый и пори­ стый, а также дырчато-пористый. Наиболее эффективными камнями являются кирпичи многодырчатые или дырчато­

5

пористые, так как они обладают более высоким термическим сопротивлением и меньшим весом, что снижает затраты на стены из такого кирпича.

Рис. Ы

Меньшая теплопроводность дает возможность уменьшать толщину стен в среднем на 1/2 кирпича, снижая объем клад­ ки стен до 20%. Сниженный объемный вес позволяет изго­ товлять кирпичи полуторной высоты, что уменьшает число швов, экономит раствор и трудозатраты. Уменьшение тол­ щины стен, снижает вес стен примерно на 35% и экономит кладку фундаментов. Кроме того, пустотелый кирпич требует меньшего расхода сырья, электроэнергии и топлива.

Керамиковые блоки применяются для стен и перекрытий. Блоки эти пустотелые, различной формы со стеночками до 2 см толщиною. Это весьма эффективный строительный ма-

6

’Гернал, так как обладает малым весом, большой теплостой­ костью, большой прочностью и большой долговечностью. Высотность стен Из керамиковых блоков возможна до 5 эта- :>кем (или 5 верхних этажей).

Запрещается применение дырчатого Кирпича и керамико­ вых блоков в зданиях с влажностным режимом помещений, при относительной влажности свыше 60%.

Безобжиговые камни бывают трех видов: тяжелые, лег­ кие и ячеистые. Тяжелые с у> 1600 кг/м3, легкие с уей ^1600 Кг/м3, -а 'ячеистые с у=£11200 кг/м3. Эти камни изго­ тавливаются Сплошными и пустотелыми.

По вяжущему различаются камни на цементах и на бесцемешгаых вяжущих-пробужденных шлаках (молотый домен­ ный шлак -ЪЗч-5% извести) и гипсах.

Сплошные камни из тяжелого бетона применяются глав­ ным образом в фундаментах, а из легких бетонов —и пусто­ телые в стенах. Пустотелые камни и камни из ячеистых бе­ тонов не могут применяться в стенах здании с помещениями, имеющими относительную влажность свыше 60%.

определенной установленной формы при испытании его на сжатие.

Нормами установлены три градации прочностей камней, с отнесением к каждой категории нескольких марок камней; камни высокой прочности с марками: 1000, 800, 600, 500, 400, 300; камни средней прочности с марками: 250, 200, 150, 100, 75, 50; камни низкой прочности с марками: 35, 25, 15, 10, 7, 4. Определение прочности камня производится по сечению брут­ то, по среднему значению из пяти образцов (кубиков). Для кирпича марочная прочность устанавливается по двум пока­ зателям испытаний: сжатию и изгибу, причем отнесение к этой или другой марке производится по наинизшему результату обоих показателей.

К каменным материалам, применяемым для кладки на­ ружных стен и фундаментов, кроме требований по прочности, предъявляются также определенные требования по морозо­ стойкости и водостойкости.

Морозостойкость каменных материалов (Мрз) определя­ ется количеством циклов замораживания и оттаивания в на­ сыщенном водой состоянии, которое выдерживают при испы­ тании каменные материалы, без снижения прочности более

7

чем на 25% и без явно видимых следов разрушения (трещин, отслоений). Испытания на морозоустойчивость.производятся на 3 кубиках со сторонами 7 см, насыщенными водой, при 3 контрольных кубиках. Число циклов замораживания и оттаи­ вания устанавливается нормами в зависимости от типа кон­ струкции (стены, карнизы, цоколи, фундаменты) и влажно­ стного режима помещений, а также требуемой степени дол­ говечности сооружения и колеблется от 10 до 300.

Степень долговечности установлена СНиП П-В. 6—62* и определяется сроком службы сооружения без потери требуе­ мых эксплуатационных качеств. Степени долговечности (на­ дежности) ограждающих конструкций установлены следую­

20 до 50 лет. Отнесение зданий и сооружений к соответствую­ щей степени долговечности устанавливается СНиП по их зна­ чимости.

■Испытанием на морозоустойчивость оценивается степень долговечности каменного материала, поэтому показатели мо­ розоустойчивости являются весьма важными характеристи­ ками материала, на которые всегда следует обращать внима­ ние наравне с марочной прочностью камня.

Марки каменных материалов, применяемых для внешних частей кладки наружных стен и для фундаментов по морозо­ стойкости, устанавливаются табл. 1 СНиП П-В. 2—71.

Познакомившись с каменными материалами, употребляе­ мыми в каменных кладках, перейдем к рассмотрению рас­ творов.

Растворы составляются из вяжущих, инертных заполни­ телей и воды. Вяжущими для растворов служат цементы, известь, глина и гипс. Инертными заполнителями растворов являются пески кварцевые и известняковые, а также легкие пески: туфовые, шлаковые и пемзовые. Предельная крупностьпеска в растворах составляет 5 мм для бутовой кладки и 2,5 мм для кладки из камней правильной формы.

Классификация растворов по их видам наглядно представ­ лена в виде схемы рис. 1.2.

По виду заполнителя растворы разделяются на тяжелые к

8

цементными, сложными, известковыми и на прочих вяжущих. Цементные растворы — наиболее прочные и вместе с тем жесткие растворы. Поскольку эти растворы одновременно гидравлические, они могут применяться при грунтовых водах.

Рис. 1-2

Имеются следующие указания норм о применении тех или других сортов цементов в каменных кладках, в зависимости от внешних условий.

Портландцемента применяются при надземной и подзем­ ной кладках при неагрессивных водах. Пуццолановый, или шлаковый портландцемента применяются в подземной клад­ ке при агрессивных водах, их не следует применять для над­ земной кладки в сухих и жарких климатах.

Известково-шлаковый цемент применяется для надземной кладки и подземной кладки выше уровня грунтовых вод, но

9

его не следует применять при температурах твердения ниже + 10°. Кроме того, применяя растворы на известково-шлако­ вом цементе, необходимо обильно смачивать кладку.

Сложные растворы состоят из двух видов вяжущих и весь­ ма разнообразны по составу. Применяются цементно-извест­

ковые, цементно-глиняные, а также известково-глиняные рас­ творы.

Известковые растворы бывают на гидравлической и воз­ душной извести. Первые твердеют в присутствии воды, а вто­ рые только на воздухе. Это растворы малой прочности и мед­ ленно твердеют.

Прочие растворы — это растворы гипсовые, глиняные и на местных вяжущих из пробужденных шлаков. Эти раство­

благоприятные условия равномерного распределения давле­ ния в кладке. Помимо этого растворы осуществляют связь между камнями, препятствуя расслаиванию кладки в попе­ речном направлении, а также уменьшают продуваемость и влагопроницаемость кладки.

Рис. 1-3

Оптимальная толщина швов 8—12 мм. Для осуществле­ ния таких тонких швов должна быть обеспечена удобоуклэдываемость растворов, что достигается созданием пластич­ ных растворов. При пластичных растворах под влиянием собственного веса камня происходит саморастекание раство­ ра и выравнивание постели (рис. 1.3). Степень консистенции раствора определяется погружением в него стандартного ко­ нуса СтройЦНИЛа,

10