Какие свойства материалов влияют на прочность кладки

Кирпич обладает высокой прочностью на сжатие и эта прочность превышает аналогичный показатель газобетонного блока в шесть раз! Но как ни странно, стена из обычного кирпича и стена из газобетона по прочности примерно равны. В чём причина? Давайте разберёмся!

Источник фото: Яндекс.Картинки

Кирпич глазами обывателя

Кирпич, бесспорно, материал крепкий. Его прочностные характеристики в несколько раз превышают показатели лёгких ячеистых бетонов и это факт. И также кирпич славится своей долговечностью, экологичностью и дешевизной. О долговечности можно судить по старинным зданиям, выполненным из этого прекрасного строительного материала. Не стоит обходить вниманием его эстетические качества — кирпичные здания действительно выглядят привлекательно. Вывод напрашивается один: кирпич нужно брать и строить только из него.

Немного рассуждений на тему

Но мы привыкли рассматривать кирпич как отдельный элемент. Да, действительно, он обладает выдающимися характеристиками, но, как всегда, есть одно но: кирпич является частью стена, а стена — это уже отдельная система. И в этой системе, помимо вышеупомянутого кирпича присутствуют: раствор; и, как ни странно, качество работ. И именно эти факторы сводят на нет отдельные характеристики кирпича.

Источник фото: Яндекс.Картинки

Что влияет на прочность кладки?

Для разбора этого вопроса сначала нужно взглянуть в “Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций”. Там в пункте 3.4 чёрным по белому указано.

На кладку подвергающуюся силам сжатия действую факторы:

• прочность кирпича;
• размеры и геометрия кирпича (правильность формы);
• количество пустот в пустотелом кирпиче;
• кладочный раствор и его прочность;
• удобоукладываемость раствора (подвижность);
• деформативность застывшего раствора;
• качество кладочных работ;
• перевязка кладки;
• сцепляемость раствора с поверхностью камня;
• степень заполненности вертикальных швов.

И также немалое влияние на конечную прочность стены даёт сопротивление камня усилиям на изгиб и растяжение. Пункт 3.7 говорит: сцепление раствора с камнем и качество заполнения вертикальных швов влияют на прочность кладки при сжатии. Монолитность кладки, её устойчивость к трещинам, сопротивление изгибу и растяжению при неравномерной осадке фундаментов существенно зависят от вышеуказанных факторов.

Здесь стоит обратить особое внимание на словосочетание: монолитность кладки. Если просто то в стене не должно быть незаполненных швов, пустот, гнёзд и прочего. Заботится ли об этом каменщик при работе?

Вывод: прочность кладки на сжатие при возникновении в ней момента напряжения значительно меньше, чем этот же параметр у отдельно взятого элемента кладки — кирпича.

Факторов много и здесь приходит на ум выражение про то, как закуска градус крадёт. И если разбирать каждую причину в отдельности, получится, что стена в итоге теряет большую часть прочности именно из-за раствора и качества кладки.

Источник фото: Яндекс.Картинки

Где собака зарыта

Первый фактор — использование высокомарочных кладочных растворов. Многие полагают, что применение сверхкрепких растворов для возведения стены повысит качество кладки. Сцепление раствора с камнем напрямую зависит от наличия вяжущего в его составе, — чем больше цемента, тем меньше сцепление. Связано это с тем, что при высыхании раствор сжимается, изменяется в размере; размер кирпича остаётся неизменен. Сцепление раствора и камня при этом утрачивается из-за подвижек раствора. Это называется — усадочные трещины и по причине этих трещин стена в итоге продувается. Есть одно правило — чем прочнее раствор, тем меньше деформативность кладки и выше её хрупкость. Следовательно, чем ниже марка раствора, тем меньше усадка. Лучше всего вводить в состав кладочных растворов известь и снижать количество цемента.

Второй фактор — качественная стройка по стандартам занимает время и стоит денег. Сейчас все гонятся за количеством выложенных кубов и построенных домов, что значительно влияет на прочностные характеристики строений. Если прибегнуть к вышеуказанному пособию, в пункте 3.7 можно увидеть, что есть даже такое понятие, как вибрирование кирпичной кладки для лучшего уплотнения раствора. Вибрация повышает прочность кладки в 1.5-2 раза — так достигается наилучшее качество. А кто будет с таким усердием заполнять швы? 50% каменщиков работают по наитию это делать не будут.

Источник фото: Яндекс.Картинки

Что в итоге?

Если смотреть теоретически, то высокопрочный кирпич и крепкий раствор — должны дать соответствующий результат. Но это тот случай, когда плюс на плюс даёт минус. Нужно придерживаться правил и соблюдать баланс между камнем и раствором.

Проектировщики знают про всю ситуацию с качеством кладки и расчёты делают с учётом понижающих коэффициентов. У инженеров среднестатистическая кладка называется: средняя по отрасли. То есть, в итоге, со всеми погрешностями прочность кладки теряет от прочности её главного элемента — кирпича до 90%.

Источник фото: Яндекс.Картинки

Популярный спор — кирпич или газобетон

Именно слабостью кладки пользуются сторонники газобетона в доказательство, что их дома не уступают по прочности кирпичным — они отчасти правы. И если разобраться, можно понять, почему газобетон — материал технологичный. Дело в геометрии и крупноформатном размере блока. Ровная геометрия и большой размер позволяют снизить количество кладочного раствора. То есть, прочность на сжатие блока и стены из газобетонных блоков остаётся практически неизменной, в то время как кирпичная кладка теряет всю изначальную прочность камня.

Вы выбираете газобетон или кирпич? Пишите в комментариях!

Нас уже больше 30 тысяч! Подпишитесь на наш канал, поставьте лайк, поделитесь публикацией — мы работаем, чтобы вы получали только полезную и актуальную информацию!

Читайте также:

Смотрите видео – Планировка мансарды: идеи и конструктивные советы.

• прочность;
• плотность;
• сопротивление теплопередаче.

Прочность кирпичной кладки

зависит от свойств кирпича и раствора. Так, прочность на сжатие кирпичной кладки с использованием достаточно прочного раствора и стандартных методов возведения – не более 40-50% от прочности самого кирпича. Причина в следующем: поверхность кирпича, а также шва кладки не является идеально плоской; толщина и плотность слоя раствора горизонтального шва – неравномерна. По этой причине неравномерно распределяется и давление по поверхности кирпича, вызывая тем самым напряжения изгиба. Кирпич же, подобно бетону, хорошо сопротивляется сжатию, но плохо растяжению, изгибу – предел прочности кирпича на изгиб в 4-6 раз меньше предела прочности на сжатие. В результате разрушение кирпичной кладки происходит раньше достижения напряжением предела прочности кирпича на сжатие.

Разрушение кирпичной кладки начинается с появления в отдельных кирпичах вертикальных трещин в местах, расположенных под вертикальными швами, так как именно в них наблюдается концентрация напряжений растяжения и изгиба (рисунок а). Рост нагрузок приводит к увеличению трещин и разделению кирпичной кладки на столбики (рисунок б). В последствии столбики теряют устойчивость, выпучиваются, происходит окончательное разрушение кладки (рисунок в).

а – возникновение трещин в кирпиче;
б – расчленение кирпичной кладки на столбики;
в – выпучивание и разрушение кладки.
Свойства раствора также влияют на прочность кладки. Более слабый раствор легче сжимается, вызывая большие деформации кладки. Поэтому для повышения прочности используют раствор более высокой марки. Вместе с тем, повышение прочности раствора увеличивает прочность кладки незначительно. Большее влияние оказывает пластичность раствора, которая позволяет лучше расстилаться раствору по постели кирпича. В результате можно получить шов равномерной толщины и плотности, что повысит прочность кладки посредством уменьшения напряжений изгиба в отдельных кирпичах.

Влияние размера и формы кирпича на прочность кладки. При увеличении толщины кирпича количество горизонтальных швов кладки уменьшается, а сопротивление кирпича изгибу, наоборот, увеличивается. Поэтому при прочих равных условиях кладка из кирпичей большей толщины является прочнее.  В свою очередь правильная форма кирпича позволяет лучше заполнять раствором шов кладки, лучше передавать нагрузки, лучше перевязывать кладку. В результате прочность кирпичной кладки увеличивается.

Качественный шов кладки  — необходимее условие повышение её прочности. Горизонтальные и вертикальные швы должны быть: хорошо заполнены раствором, равномерно уплотнены; одной толщины. При большей толщине шва трудно достигнуть его равномерной плотности, кирпич больше работает на изгиб, увеличивается деформация кладки и снижается её прочность.

В соответствии с п. 7.6 СНиП   3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» толщина горизонтального шва кирпичной кладки должна составлять — 12 мм, допустимые отклонения -2;+3 мм; вертикального шва — 10 мм (-2;+2 мм).

Плотность и теплосопротивление кирпичной кладки.

С одной стороны, долговечность кирпичных домов, их огнестойкость, бо’льшая химическая стойкость обусловлены плотной структурой кирпича. С другой стороны, большая плотность кирпича увеличивает теплопроводность кладки. Поэтому часто наружные кирпичные стены дома необходимо делать толще, чем требуется по расчетам прочности и устойчивости. При уменьшении плотности кирпича с 1800 кг/см3 до 800 кг/см3 толщина стен /потребность в материалах сокращаются на 55%, а масса стен уменьшается на 80%. Таким образом, кладка из кирпича более низкой плотности обладает более лучшими теплотехническими свойствами и требует меньшего количества строительных материалов.

Ниже приведены теплотехнические характеристики сплошных кирпичных кладок в соответствии с таблицей Г.2 ГОСТ530-2007:

Качество швов также влияет на теплотехнические свойства кирпичной кладки: стена, у которой плохо заполнены раствором швы, легко продувается и промерзает зимой.

{lang: ‘ru’}