Каменные и армокаменные материалы

Каменные материалы – один из древнейших используемых человеком строительный материал. Сырьем для получения природных каменных материалов служат горные породы. По геологическому происхождению горные породы разделяются на изверженные (магматические), осадочные (пластовые) и метаморфические (видоизмененные). К изверженным породам относятся граниты, диориты, базальт, диабаз и др., к осадочным породам – известняки, песчаники и ракушечник. Мрамор, гнейс и глинистые сланцы являются метаморфическими породами.

Природные каменные материалы и изделия получают путем обработки горных пород. По способу получения каменные материалы подразделяют на рваный камень (бут), который добывают взрывным способом; грубоколотый камень, получаемый раскалыванием породы без обработки; дробленый камень (щебень, искусственный песок) и сортированный камень (булыжник, гравий). Каменные материалы по форме делят на камни неправильной формы (щебень, гравий) и штучные изделия, имеющие правильную форму (плиты, блоки). Щебень – остроугольные куски горных пород размером 5–70 мм, получаемые при механическом или природном дроблении бута или естественных камней. Его используют в качестве крупного заполнителя для приготовления бетонных смесей, устройства оснований. Гравий – окатанные куски горных пород размером 5–120 мм, также используется для приготовления искусственных гравийно-щебеночных смесей. Песок – рыхлая смесь зерен горных пород размером 0,14–5 мм. Он образуется обычно в результате выветривания горных пород, но может быть получен и путем дробления гравия, щебня и кусков горных пород.

Широкий диапазон физико-механических свойств и распространенность природных каменных материалов обусловили их широкое применение в строительстве. Их используют для возведения фундаментов и стен зданий, защитных и декоративных облицовок строительных конструкций, полов и лестниц, в качестве дорожных покрытий и т.п. В настоящее время к каменным и армокаменным конструкциям и материалам причисляют:

  • а) наружные стены из пустотелых керамических и силикатных камней и кирпича, бетонных пустотелых блоков и камней, полнотелых камней и блоков из бетона на пористых заполнителях, многослойные стены из облегченной кладки е заливочным утеплителем, засыпкой из керамзитового гравия, шлака и т.д.;
  • б) стены из бетонных, кирпичных и каменных блоков и панелей, изготовленных из кирпича или камней;
  • в) местные природные каменные материалы.

Каменная кладка представляет собой конструкцию, состоящую из камней, уложенных в определенном порядке, скрепленных строительным раствором. Армированные кирпичные конструкции представляют собой кладку, усиленную стальной арматурой, которую укладывают на растворе в швы между кирпичами. Армирование может быть поперечное и продольное. Поперечное армирование выполняют сетками или отдельными стержнями. Продольное и вертикальное армирование кладки применяют для восприятия растягивающих усилий в изгибаемых и внецентренно сжатых конструкциях (столбах, тонких стенах и перегородках) для повышения их устойчивости, а также в конструкциях, подверженных сейсмическим воздействиям.

Начальный модуль деформаций (модуль упругости) кладки при кратковременной нагрузке должен приниматься равным для неармированной кладки

для кладки с продольным армированием

где α – упругая характеристика кладки, принимаемая по табл. 15 СНиП П-22–81 "Каменные и армокаменные конструкции" в зависимости от вида кладки и марки раствора; – временно́е сопротивление (средний предел прочности) сжатию кладки

k = 2 для кладки из кирпича и камней, из крупных блоков, рваного бута и бутобетона, k = 2,25 для кладки из крупных и мелких блоков из ячеистых бетонов; R – расчетное сопротивление сжатию кладки; – временное сопротивление сжатию армированной кладки из кирпича или камней при высоте ряда не более 15 см, определяемое по формуле

где i = 1 для кладки с продольной арматурой, i = 2 для кладки с сетчатой арматурой; μ – процент армирования кладки, равный

для кладки с продольной арматурой, а для кладки с сетчатой арматурой μ определяется н. 4.30 СНиП ΙΙ-22–81; и –соответственно площади сечения арматуры и кладки; – нормативные сопротивления арматуры в армированной кладке.

Упругую характеристику кладки с сетчатым армированием следует определять по формуле

Модуль деформаций кладки Е должен приниматься при расчете кладки на сжатие и при определении деформаций кладки от продольных или поперечных сил в статически неопределимых рамных системах.

Относительная деформация кладки с учетом ползучести определяется по формуле

где σ – напряжение, при котором определяется ε; ν = 1,8 для кладки из керамических камней, ν = 3,5 для кладки из мелких и крупных блоков или камней из автоклавных ячеистых бетонов, ν = 4 для кладки из мелких и крупных блоков или камней из неавтоклавных ячеистых бетонов.

Автоклавный ячеистый бетон – это материал, который проходит специальную обработку в автоклаве. Автоклав – это аппарат, который предназначен для проведения процессов при температуре и под давлением выше обычного.

Модуль упругостипри постоянной и длительной нагрузке с учетом ползучести следует уменьшить путем деления его на коэффициент ползучести ν.

Модуль сдвига кладки следует принимать равным G = 0,4E.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >