Сцепление растворов с кирпичом

Сопротивление кладки растяжению и сдвигу значительно ниже, чем ее сопротивление сжатию. Если сопротивление сжатию зависит в основном от прочности кирпича или камня, то сопротивление растяжению и сдвигу определяется прочностью шва кладки и зависит от марки раствора для кирпича. В большинстве случаев разрушение происходит по плоскости соединения раствора с камнем, так что прочность определяется силой сцепления раствора с камнем. Различают два вида сцепления в зависимости от направления действия силы: сцепление нормальное S, когда сила действует нормально плоскости шва (рис. 1, а), и сцепление касательное или тангенциальное когда сила действует параллельно плоскости шва (рис. 1, б). Величины S и T зависят главным образом от марки раствора. Опыты дают большое рассеивание этих величин, зависящее от характера поверхности камня, степени его загрязнения и др. Средняя величина S в зависимости от марки раствора для кирпича R, может быть определена по формуле:

S = 3/(1+25/R₂) кг/см2

Эта величина составляет 0,2-0,4 (в среднем 0,3) от временного сопротивления растяжению раствора при испытании его в «восьмерках».

Величина Т= 2S:

T = 6/(1+25/R₂)кг/см2.

Величины S и T зависят сильно от возраста кладки. В основу нормативных данных по работе кладки на растяжение и сдвиг положены значения этих величин в месячном возрасте. Опыт показывает, что в более позднем возрасте сцепление значительно возрастает. При разборке старой кладки на цементных растворах часто шов оказывается прочнее кирпича.

Рис. 1. Сцепление раствора с кирпичом: а - нормальное сцепление; б - касательное сцепление.

Нарастание величины сцепления раствора с кирпичом изучено только в ранних возрастах. Для длительных сроков твердения данных не имеется. Если принять силу сцепления в 28-дневном возрасте за 1,00, то нарастание этой силы в более ранние сроки выражается по опытам ЦНИПС примерными данными, приведенными в таблице на рис. 2.

Следует отметить, что сила сцепления раствора с кирпичом в горизонтальных и вертикальных швах неодинакова. В вертикальных швах вследствие усадки раствора при его твердении значительно ослабляется или даже совсем нарушается сцепление шва с одной из прилегающих граней кирпича, почему в расчетах это сцепление не приходится учитывать. В горизонтальных же швах при усадке раствора в процессе его твердения происходит непрерывная осадка кладки, поэтому сцепление в швах не нарушается, а непрерывно нарастает. На основании изложенного в расчетах учитывается только сцепление в горизонтальных швах.

Рис. 2. Нарастание силы сцепления раствора и кирпича.

• Отрезание кельмой небольшого количества раствора (рис. 3, а). Для этого положите на квадратный лист фанеры или кусок доски со стороной 200 мм достаточное количество раствора. Возьмите кельму, как показано на рисунке, и свободно опустите ее край в раствор.
• Как взять кельмой раствор (рис. 3, б). Для этого движением запястья подденьте раствор так, чтобы он оказался на краю лезвия кельмы. Резко сдвиньте кельму вниз Для образования на ее лезвии аккуратного валика раствора, так как с ним удобнее работать.

Рис. 3. Отрезание бетонного раствора и взятие на кельму

• Укладка полосы раствора (рис. 4). Конец кельмы установите на край полосы, которую вы хотите покрыть раствором (выше). Перемещайте кельму к себе, одновременно поворачивая ее на 180 градусов: раствор будет соскальзывать с кельмы, образуя прямую линию шириной около кирпича и длиной в несколько кирпичей. Толщина линии раствора должна быть около 20 мм. Если полоса не прямая, верните раствор на доску и повторите укладку. После приобретения некоторого навыка вы сможете укладывать полосу раствора длиной в четыре кирпича.

Рис. 4. Укладка полосы бетонного раствора

• Как сделать в растворе канавку (рис. 5). Сразу после укладки полосы проведите концом кельмы по ее центру, чтобы получилась неглубокая канавка. Она необходима для более равномерного распределения раствора при осаживании кирпича.

Рис. 5. Канавка в бетонном растворе

Этот фактор имеет особое значение в сейсмических районах, где от сцепления кирпича с раствором зависит этажность возводимых зданий.

По данным Бурхартца, сцепление известкового раствора 1:3 с силикатным кирпичом такое же, как с глиняным, и составляет через 28 сут твердения в кладке при затворении раствора водой 0,07 МПа и молоком 0,13 МПа.

Сцепление раствора с кирпичом разного вида (клинкером, облицовочным и рядовым глиняным, силикатным) при испытании на срез также примерно одинаково и зависит только от состава строительного раствора. Однако при использовании в качестве сырья для изготовления силикатного кирпича и раствора для его кладки мелких барханных песков и песчаников нормальное сцепление кирпича с раствором резко уменьшается и составляет в возрасте 28 сут всего 0,035-0,05 МПа, а касательное - 0,14-0,15 МПа, тогда как по СНиП II-A.12-69 для I категории кладки Rн≥0,18 МПа, a Rср≥0,36 МПа; для II категории кладки соответственно Rн≥0,12 и Rср≥0,24 МПа.

Для увеличения сцепления раствора с силикатным кирпичом А. А. Таиров и Б. И. Нудельман вводили в состав шихты последнего гидравлически активные добавки (сиштофф, глинит, глиеж, опоку). Они установили, что наиболее эффективной является добавка глинита (10%, массы кирпича), позволяющая поднять его нормальное сцепление с раствором в 28-сут возрасте до 0,17 МПа, а касательное - до 0,295 МПа. По данным Л. Н. Болотовой, еще лучший результат дает когда вводится жидкое стекло непосредственно в строительный раствор для кладки, что позволяет довести нормальное сцепление силикатного кирпича, изготовленного обычным способом на основе лёсса в зависимости от состава до 0,26 и 0,47 МПа, а на основе песчаника - до 0,18 и 0,32 МПа. Хорошие результаты получены также при использовании полимерцементных растворов.