Хотя в деле создания теории набора прочности кирпичной кладки уже проделана большая работа, но еще имеются существенные пробелы, требующие дальнейшего исследования. В прошлом все внимание было сосредоточено на изучении кладки под кратковременной нагрузкой в месячном возрасте. Остается невыясненным влияние времени как в форме длительного приложения нагрузки, так и в форме возраста кладки.
Отмечено, что вторая стадия разрушения при нагрузке в 80-90% от временного сопротивления при длительном действия нагрузки переходит в полное разрушение кладки. Однако вполне возможно, что и более низкая ступень нагрузки при длительном действии таковой может оказаться разрушающей. Степень набора прочности кирпичной кладки под длительной нагрузкой на различных растворах может быть установлена только специальными исследованиями, без чего невозможно оценить действительные запасы прочности, которые мы имеем в кладке при допускаемых напряжениях по нормам. Помимо технического интереса исследование кладки под длительной нагрузкой имеет большой практический интерес, так как оно должно пролить свет на обстоятельства, вызвавшие ряд разрушений кладки при сравнительно низких нагрузках.
Актуальность изучения прочности кладки в ранних периодах твердения возникла в связи со скоростными методами строительства. Задолго до месячного возраста, на который ведется расчет по нормам, кладка может получить значительную часть проектной нагрузки и даже полную нагрузку. С некоторым приближением можно оценить время набора прочности кирпичной кладки по кривой нарастания прочности раствора в кубике.
При оценке влияния возраста на прочность растворов обычно пользуются логарифмической зависимостью, установленной опытами для бетона
Rt= R30(lg t/lg 30°)
где Rt - прочность бетона в возрасте t дней; R30 - прочность бетона в месячном возрасте; t - возраст бетона в днях.
Эта формула дает хорошие результаты для возрастов от 15 дней и до нескольких лет. Для более ранних сроков она не подходит со своей структуре, так как при t=0 она не дает Rt=0 (прочность свежего бетона), а Rt= -∞. Соответственно искажаются и данные для самых ранних сроков твердения 1-7 дней, имеющих очень важное значение для скоростного строительства. Для возрастов в пределах от 0 до 30 дней может быть предложена на основании имеющихся данных по цементных и сложным растворам гиперболическая зависимость:
Rt=R30(αt/30(α-1)+t)
В этой формуле величина а зависит от состава раствора и температуры, при которой происходит твердение раствора. Для основной группы растворов при средней температуре твердения (15-20°) α=2 и формула получает вид:
Rt=B30(2t/30+t)
С понижением температуры α возрастает, с повышением же понижается. Как уже отмечалось, изменение прочности раствора вызывает значительно меньшие изменения прочности кладки. Величина этих изменений зависит по формуле (см. Расчет прочности кладки кирпича) от соотношения прочностей раствора и камня. В таблице на рис. 1 приводятся вычисленные по формулам изменения прочности раствора и прочности кладки при R2/R1=0,5 в различные сроки твердения в пределах месячного возраста.
Рис. 1. Скорость набора прочности кирпичной кладки по времени
Нормы проектирования каменных конструкций разрешают на время строительного периода снижать коэффициенты запаса на 20%, что допускает понижение прочности кладки до 0,8 от нормальной прочности в месячном возрасте. Такое снижение прочности кладки имеет место в 7-дневном возрасте. Поэтому при скоростном строительстве требуется проверка прочности раствора на время возведения только в тех случаях, когда кладка получает основную нагрузку в возрасте ранее 7 дней или когда здание сдается в эксплуатацию ранее месячного срока. Для многоэтажных зданий, в которых полностью использованы допускаемые напряжения, более ранние сроки даже при скоростном строительстве могут встретиться только в виде исключения.
При рекордных сроках возведения кладки, когда стены могут получить значительную нагрузку в возрасте 2-3, дней требуется проверка набора прочности кирпичной кладки, причем может потребоваться в отдельных случаях специальное повышение марки раствора.
