ООО Архитектурная Производственная Компания


 
ОПЕРАТИВНЫЙ КОНТРОЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗИМНЕЙ КАМЕННОЙ КЛАДКИ С ПРОТИВОМОРОЗНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ ДОБАВКАМИ

ОПЕРАТИВНЫЙ КОНТРОЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗИМНЕЙ КАМЕННОЙ КЛАДКИ С ПРОТИВОМОРОЗНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ ДОБАВКАМИ

В.А. ТИТАЕВ, Ю.Д. CОСИН

Статья опубликована в издании «Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. №3(98), 2007. – С.28-29.»

Часто кладочные работы, приходится вести в период с отрицательными температурами. Это приводит не только к удорожанию строительства, но и к чисто техническим проблемам. Имеется обширная статистика аварийных случаев зданий и сооружений при необоснованном использовании противоморозных химических добавок либо несогласованности темпов возведения зданий со временем набора прочности кирпичной кладкой. Скорость набора прочности раствором каменной кладки, есть функция температуры, при которой происходит гидратация цемента раствора Vr(t) (МПа/сут). В Пособии [1, табл.23] приводятся данные ожидаемой прочности цементного раствора твердеющего на морозе в течение времени t, в зависимости от среднесуточной температуры воздуха и вида противоморозной добавки. Рассмотрим более подробно применение комплексной добавки (НН+П), применяющейся в наиболее широком интервале отрицательных температур ( t=-30..0C включительно). Состав добавки (НН+П) является следующим: нитрит азотистый технический NaNO2 (нитрит натрия ГОСТ 19906-74) и калий углекислый технический K2CO3 (поташ ГОСТ 10690-73) в пропорции 50% на 50%. Ранее в работе [2] предложены зависимости, полученные в результате статистической обработки данных по твердению раствора зимней кладки, которыми в принципе можно пользоваться при проектировании, но эти зависимости не связаны едиными параметрами, и поэтому трудно уловить их физический смысл. В работе [3] предложена зависимость для определения прочности раствора каменной кладки с химическими добавками при отрицательных температурах. Данная зависимость описывает изменение интенсивности набора прочности раствором при изменении отрицательной температуры у твердеющего раствора (с добавкой НН+П) (см. рис.1):
Выражение (1) описывает процесс набора прочности раствором при неизменной температуре раствора ( ) в интервале времени t. В реальных же условиях среднесуточная температура раствора изменяется в весьма широких пределах (см. рис.2). Наиболее достоверные данные получают обычно при натурном измерении температуры раствора, используя терморегистраторы, настроенные на определённый временн?й интервал измерения. Зная период времени измерения температуры и используя выражение (1) можно получить значение прочности раствора в любой момент времени при его реальной отрицательной температуре.
На рис.2 показан график изменения температуры раствора в течение 28 суток, а на рис.3, соответствующий график набора прочности кладочным раствором, построенный по приведенному выше методу.
Если принять прочность кирпича (МПа) независимой от температуры R1(t)=const , то для определения временного сопротивления кирпичной кладки Ru(МПа), с раствором, твердеющим при отрицательных температурах, можно воспользоваться формулой проф. Онищика Л.И. [4]:

Начальный модуль деформации кладки твердеющей при отрицательной температуре определим аналогично [5, (1)]:

Выражение (7) получено по результатам статистической обработки экспериментальных данных приведенных в [4]. Эта формула удовлетворительно описывает данные экспериментальных исследований и справедлива для кладки из глиняного кирпича пластического прессования. Для определения модуля деформации кладки твердеющей при отрицательных температурах можно воспользоваться формулой проф. Онищика Л.И. [4]:
При строительстве зданий в период с отрицательными температурами наружного воздуха необходимо проводить непрерывный мониторинг прочности кирпичной кладки и сопоставлять её с действующим уровнем напряжений 6z в конструкциях. Если скорость набора прочности кладкой в конструкциях не обеспечивает их несущую способность, необходимую для восприятия действующих в период строительства нагрузок на любой стадии готовности здания, то следует принять меры по устранению дефицита несущей способности. Дефицит может быть устранён применением сетчатого поперечного армирования, либо (как вариант) использованием кладочного раствора и кирпича, более высоких марок. Для оперативного устранения дефицита несущей способности на стадии строительства приемлемо устройство дополнительных усиливающих конструкций – временных на период возведения здания (подпорки в проёмах, разгружающие рамы и др.) либо постоянных (стальные обоймы). Описанный в данной работе подход к определению механических характеристик кладки из обыкновенного глиняного кирпича на цементном растворе, твердеющей при отрицательной температуре с добавкой (НН+П), может использоваться также для других химических добавок. Для этого, выражение (1) необходимо подобрать для раствора с конкретной добавкой в силу того, что скорость гидратации цемента раствора, при отрицательных температурах, при разных добавках различна. Вычисленная по данной методике прочность раствора R является минимальной для раствора с добавкой (НН+П). Реальная прочность раствора (особенно с ускорителями твердения) будет больше. По результатам натурных механических испытаний прочности раствора кладки определяется поправочный коэффициент, который затем применяется для прогноза прочности кладки всёго строительного объекта, при условии стабильности состава раствора для всех каменных конструкций.

Литература

  1. Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП II-22-81). – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 152 с.
  2. Титаев В.А. Прогнозирование прочности каменной кладки с противоморозными химическими добавками// Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока: Материалы научно-технической конференции (Хабаровск, 20-23 октября 1999 г.). Т. 1. – Хабаровск: ДВГУПС, 1999.
  3. Титаев В.А. Определение механических характеристик зимней каменной кладки с противоморозными химическими добавками// Исследование работы и совершенствование методов расчёта строительных конструкций зданий и сооружений: Межвуз. сб. науч. тр./ Под ред. В.А. Титаева. ¬- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001. - С.29-37.
  4. Онищик Л.И. Прочность и устойчивость каменных конструкций. – М. – Л.: Главная редакция строительной литературы, 1937. – 291 с.
  5. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции/ Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1998. – 40 с.