УДК 693.27

Буралле Кхалед Мохамед Джама (Сомали)

Научный руководитель: ст. преп.

Пириев Ю.С.

Белгородский государственный технологический

университет им. В.Г. Шухова

ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ КЛАДКИ ИЗ ПЕНОБЕТОНА

В связи с резким повышением требований [1] к энергосбережению в промышленности и строительстве начались интенсивные поиски и применение для наружных стен эффективных легких теплоизоляционных и конструкционных материалов. Традиционные стеновые изделия и конструкции имеют существенные недостатки и, в первую очередь, значительную среднюю плотность и невысокие теплотехнические свойства, которые при применении в строительстве жилых зданий значительно снижают комфортные условия проживания. Одним из наиболее перспективных направлений при решении задач по тепловой изоляции, является изготовление и применение эффективных стеновых материалов, выполненных из легких ячеистых бетонов, в том числе пенобетон [2].

При применении ячеистых бетонов для наружных стен зданий значительно сокращается материалоемкость строительства и, в первую очередь наружных стен, каркаса и фундаментов, так как действующие на них нагрузки существенно уменьшаются. Улучшаются микроклимат и условия проживания. Внутренняя температура воздуха в жилых помещениях становится более однородной, а внутренней поверхности стен более высокой, расходы на отопление зданий существенно снижаются. Материал стен становится гвоздимым и ремонтно- пригодным.

Однако недостаточно изученными являются работа пенобетона в сборно-монолитной кладке. А устройство сборно-монолитной кладки с применением пенобетона удовлетворяет всем прочностным и теплотехническим требованиям, предъявляемым к наружным стенам малоэтажных зданий (до 5 этажей) и является наиболее экономичным.

Известны многочисленные исследования прочностных и деформативных свойств материалов, составляющих кладку, однако работа кладки в целом из этих материалов еще весьма далека от своего полного изучения и исследования. Практические методы расчета кладки сведены к применению эмпирических зависимостей, которые дают удовлетворительные результаты лишь для кладки из материалов, в опытах с которыми они были получены [3]. Предложенная проф. Л.И. Онищиком, дает достаточно точные результаты лишь для традиционных каменных кладок на растворах средней прочности. Для других видов кладки погрешности результатов ее применения становятся значительными. Кроме этого, эта и другие эмпирические зависимости не позволяют определять моменты образования, как первой, так и магистральной трещин даже для условий центрального сжатия.

В процессе нагружения кладка проходит несколько стадий напряженно-деформированного состояния: от появления первых до образования магистральных трещин и исчерпания сопротивления кладки. Хотя основной характеристикой прочности камня, на которой основаны нормы, является его сопротивление сжатию, что даже в центрально сжатой кладке, т.е. при равномерном распределении давления, камень всегда находится в сложном напряженном состоянии. Он одновременно испытывает внецентренное и местное сжатие, изгиб, растяжение и срез. Это объясняется главным образом резким различием деформативных свойств камня и раствора, отсутствием на некоторых участках сцепления между ними, значительной неоднородностью растворной постели, частичным заполнением вертикальных швов, не горизонтальностью укладки отдельных камней.

Другим важнейшим фактором сложного напряженного состояния кладки являются растягивающие напряжения, возникающие в камне вследствие его изгиба в продольном и поперечном направлениях и внецентренного сжатия. Решение подобных задач возможно только на основании совместного рассмотрения условий равновесия и деформаций с учетом того, что конечное сопротивление камня и раствора в кладке должно зависеть от гаммы их сопротивлений одноосному сжатию и растяжению, как для всех материалов, обладающих различной прочностью на эти виды деформирования. Общеизвестно, что наиболее удачные решения для таких материалов, в первую очередь, дают теории и критерии, основанные на использовании энергетических принципов.