Каменные материалы. Строительные растворы.

Прочностные и деформативные характеристики арматуры.

 

9.1. Назначение. Под арматурой понимают гибкие или жесткие стальные стержни, размещенные в массе бетона, в соответствии с эпюрами изгибающих моментов, поперечными или продольными силами, действующими на конструкцию в стадии ее эксплуатации. Назначение арматуры - воспринимать растягивающие усилия (при изгибе, внецентренном сжатии, центральном и внецентренном растяжении), а также усадочные и температурные напряжения в элементах конструкций. Значительно реже арматуру применяют для усиления бетона сжатой зоны изгибаемых элементов, однако она высокоэффективна для армирования колонн с малыми (случайными) эксцентриситетами (центрально-сжатые колонны). В результате сцепления арматуры с бетоном в период твердения бетонной массы конструкция работает под нагрузкой как одно монолитное тело.

Гибкую арматуру применяют в виде отдельных стальных стержней и проволоки или разнообразных изделий из них (сварные рулонные или плоские сетки, сварные каркасы, канаты, пакеты и пучки), а жесткую арматуру - в виде стальных прокатных уголков, швеллеров или двутавров и используют в монолитных конструкциях высотных каркасных зданий, в тяжелонагруженных и большепролетных перекрытиях и покрытиях, если это экономически и технически оправдано. До отвердения бетона жесткую арматуру используют как металлическую конструкцию, работающую на нагрузку от собственного веса, веса подвешиваемой к ней опалубки и свежеуложенной бетонной смеси. Гибкая арматура получила наибольшее распространение в строительстве, так как она в большинстве случаев более экономична по сравнению с жесткой.

Являясь важнейшей составной частью железобетона, арматура должна отвечать специальным требованиям:

1) надежно работать совместно с бетоном на всех стадиях эксплуатации конструкции;

2) использоваться до физическою или условного (сталь высокой прочности) предела текучести при исчерпании несущей способности конструкции;

3) обеспечивать удобство арматурных работ и возможность их механизации (пластические свойства, свариваемость).

Арматуру классифицируют по функциональному назначению, способу изготовления и виду поверхности.По функциональному назначению различают арматуру рабочую и монтажную.

Под рабочей (рис. 32, а, б, в) понимают арматуру, площадь сечения А, которой определяют расчетом на действие внешних нагрузок.

 

 

10.1. Общие сведения.В качестве каменных материалов для кладок используют штучные камни массой не более 40 кг и каменные изделия, изготовляемые в заводских условиях, масса которых ограничивается грузоподъемностью транспортного и монтажного оборудования. К штучным каменным материалам относят: кирпич керамический, керамические камни, камни природные правильной формы и бутовые (неправильной формы), камни бетонные. Каменные изделия выпускают в виде бетонных блоков различного назначения, блоков из кирпича и керамических камней, блоков из природного камня, вибропанелей из кирпича и керамических камней, бетонных панелей. Каменные материалы, применяемые для кладок, должны удовлетворять требованиям прочности и морозостойкости, чтобы обеспечить прочность и надежность каменных конструкций.

В качестве строительных растворов для каменных кладок применяют смеси из неорганического вяжущего (цемент, известь, глина), мелкого заполнителя (песок), воды и специальных добавок. По виду применяемых вяжущих строительные растворы подразделяют на цементные, известковые и смешанные (цементно-известковые, цементно-глиняные). Строительные растворы должны в свежеизготовленном состоянии обладать подвижностью и водоудерживающей способностью, а в затвердевшем состоянии - обеспечивать необходимую прочность кладки. При необходимости увеличения несущей способности каменной кладки применяют разные способы ее армирования стальной арматурой; такую кладку называют армокаменной. Использование армокаменной кладки позволяет значительно расширить область применения каменных кладок в конструкциях.

• Каменные материалы классифицируют: по происхождению: а) природные камни, добываемые в каменных карьерах (каменные блоки, бут, щебень); б) искусственные камни, изготовляемые путем обжига (кирпич, керамические камни, облицовочные плитки), и необожженные камни (кирпич силикатный, шлаковый, бетонные камни из тяжелого или легкого бетона); по структуре: а) полнотелый кирпич и сплошные камни; б) пустотелый кирпич и камни с пустотами различной структуры.

Для ручной каменной кладки применяют кирпич следующих видов: керамический обыкновенный пластического и полусухого прессования, керамический пустотелый пластического прессования, кирпич силикатный, кирпич шлаковый, кирпич из трепелов и диатомитов. Кирпич выпускают одинарный размерами 250 х 120 х 65 мм, и модульный (утолщенный) размерами 250 х 120 х 88 мм. Кирпич одинарный изготовляют обычно полнотелый либо с технологическими пустотами. Кирпич модульный для уменьшения массы выпускают с технологическими пустотами либо пустотелый с круглыми или щелевидными пустотами (рис. 52).

Для ручной каменной кладки применяют также штучные камни: керамические, бетонные, природные камни правильной формы и бутовый камень. Керамические камни изготовляют пустотелыми, пластического прессования размером 250 х 120 х 138 мм с поперечными (7 или 18 шт.) и продольными пустотами (рис. 53). Камни бетонные сплошные и пустотелые делают из тяжелого и легких бетонов (бетон на пористых заполнителях, ячеистый, крупнопористый, поризованный и силикатный). Природные камни правильной формы выпиливают из массива горной породы или распиливают из блоков-заготовок. Для этих изделий применяют твердые горные породы и осадочные породы (мрамор, гранит, известняк, вулканический туф). Природный бутовый камень (неправильная форма) добывают из осадочных пористых горных пород (плотные известняки, доломит, песчаник). Камни из природных материалов не должны иметь следов выветривания, прослоек глины, расслоений и трещин.

10.2. Прочность и морозостойкость. Прочность каменных материалов определяют по результатам испытаний образцов-эталонов на сжатие. Кирпич дополнительно испытывают на изгиб. Камень и бетон являются хрупкими материалами, предел прочности на сжатие у них в 10...15 раз выше предела прочности на растяжение. В таких материалах основной прочностной характеристикой служит предел прочности на осевое сжатие, по которому и устанавливают марку камня по прочности.

Кирпич и камни для каменных и армокаменных конструкций выпускают следующих марок по пределу прочности на осевое сжатие: камни малой прочности (легкие бетонные и природные камни): 4, 7, 10, 15, 25, 35, 50; камни средней прочности (кирпич, керамические, бетонные и природные камни): 75, 100, 125, 150, 200; камни высокой прочности (кирпич, природные и бетонные камни): 250, 300, 400, 500, 600, 800, 1000.

Для строительных растворов установлены следующие марки по пределу прочности на осевое сжатие - 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200. Растворы с плотностью в сухом состоянии 1500 кг/м³ иболее называют тяжелыми; до 1500 кг/м³ - легкими.

Марку камня по морозостойкости устанавливают испытаниями образцов-эталонов на попеременное замораживание и оттаивание. За марку принимают предельное количество циклов, при котором образцы снижают прочность на осевое сжатие не более чем на 20... 25% и не имеют признаков разрушения.

Для каменных материаловнормамиустановлены марки по морозостойкости.

Для армирования каменных конструкций применяют следующие классы арматуры: для сетчатого армирования - A-I и Вр-1; для продольной и поперечной арматуры, анкеров, связей - A-I, A-II и Вр-1.