WorldodTech

Величина нагрузки, при которой появляются первые трещины, за­висит от механических свойств кирпича, конструкции кладки и деформативных свойств раствора. Последние же зависят от вида раствора и его воз­раста (т.е. возраста кладки). Цементные растворы наиболее жесткие; из­вестковые, наоборот, наиболее деформативны. С увеличением возраста деформативность растворов снижается. Чем меньше деформативность рас­твора, тем более хрупкой оказывается кладка.

Повышение хрупкости кладки с увеличением ее возраста и при применении малодеформативных растворов должно учитываться при оцен­ке запасов прочности поврежденной кладки. Если при появлении незначи­тельной трещины в кладке раннего возраста на известковом растворе име­ется определенный запас прочности, то появление трещины в кладке боль­шого возраста, изготовленной на цементном растворе, свидетельствует о ее значительной перегрузке. Во всех случаях появление первых трещин в кладке должно рассматриваться как сигнал для установления причин их появления и, если потребуется, принятия мер по усилению кладки или сни­жению действующих на нее нагрузок.

При увеличении нагрузки после появления первых трещин проис­ходит как их развитие, так и возникновение и развитие новых трещин, которые соединяются между собой, пересекая значительную часть кладки в вертикальном направлении и постепенно расслаивает ее на отдельные ветви, каждая из которых оказывается в условиях внецентренного загружения (третья стадия работы кладки; рис. 2, в).

При длительном действии этой нагрузки, даже без ее увеличения, будет постепенно (вследствие развития пластических деформаций) проис­ходить дальнейшее развитие трещин, расслаивающих кладку на тонкие гибкие столбики. И третья стадия перейдет в четвертую - стадию разруше­ния от потери устойчивости расчлененной кладки (рис. 2, г).

Четвертая стадия наблюдается в лабораторных условиях при быст­ром нарастании деформаций. В естественных условиях третья стадия явля­ется началом окончательного разрушения кладки, поскольку возникшие в этой стадии сквозные трещины не стабилизируются, а продолжают разви­ваться и увеличиваться без увеличения нагрузки. Поэтому действительная разрушающая нагрузка составляет 80-90% от экспериментальной разру­шающей нагрузки. Многочисленные эксперименты позволили раскрыть причины возникновения первых трещин в кладке из кирпича. Установлено, что возникновение первых трещин в кладке вызывается напряжениями из­гиба и среза отдельных кирпичей, в то время как напряжения сжатия со­ставляют 15-25% от предела прочности кирпича на сжатие. Деформации изгиба отдельных кирпичей достигают значительных величин- 0,1 .0,4 мм (рис. 3), которые при учете хрупкости кирпича являются чрезмерными. Причиной изгиба и среза кирпича в кладке при сжатии является неравно­мерная плотность раствора в швах.

Последовательность разрушения кладки, выполненной из камней других видов, в общем такая же, как и при разрушении кирпичной кладки. Разница заключается в том, что с увеличением высоты камня увеличивается хрупкость кладки, и момент появления в ней первых трещин приближается к моменту разрушения.

Анализ результатов экспериментов позволил установить ряд фак­торов, влияющих на прочность кладки при сжатии:

- прочность кладки зависит от марки камня и марки раствора, но прочность кирпича на сжатие используется незначительно. С ростом проч­ности кирпича и раствора прочность кладки возрастает, но до определенно­го предела.

- изгиб и срез отдельных кирпичей происходит вследствие неравномерной плотности раствора в шве; причем это в большей степени проявля­ется при слабых растворах, что подтверждается просвечиванием рентгенов­скими лучами растворного шва кладки.

- на прочность кладки влияют форма поверхности кирпича и тол­щина шва: чем ровнее кирпич и тоньше шов, тем прочнее кладка.

- на прочность кладки влияют размер сечения кладки (толщина стены): при уменьшении размеров сечения кладки ее прочность возрастает. Это отчасти объясняется уменьшением количества швов.

- прочность кладки возрастает с течением времени вследствие воз­растания прочности раствора.

2. Определение прочности кладки неразрушающим методом пластических деформаций.