Нужно ли армировать кладку из керамзитобетонных блоков: Как выполнить армирование кладки из газосиликатных и керамзитобетонных блоков

Как выполнить армирование кладки из газосиликатных и керамзитобетонных блоков

Главная \ Полезная информация \ Армирование кладки из газосиликатных и керамзитобетонных блоков

Газосиликатные и керамзитобетонные блоки — наиболее востребованный материал для возведения зданий в современном строительстве. Чтобы улучшить их эксплуатационные преимущества, осуществляется армирование кладки сеткой. Данное мероприятие актуально при сооружении проектов любой массы и сложности. 

Несколько слов о материале

Керамзитобетон и газосиликатный блок — это схожие материалы, что значительно усложняет выбор между ними. Они похожи по ряду эксплуатационных параметров и стоимости. Популярность этих материалов обусловлена их ценовой доступностью и высоким качеством. Они просты в эксплуатации, универсальные и демонстрируют хорошие теплоизоляционные свойства. Газосиликатные и керамзитобетонные блоки используют как в малоэтажном, так и в многоэтажном строительстве.

Преимущества материалов:

-простота использования;
-нет необходимости в специальном обучении перед началом строительства;

Зачем требуется армирование арматурой?

Чтобы указанные выше преимущества газосиликатных и керамзитобетонных блоков соответствовали реальности, кладку обязательно армируют. Речь идет о намеренном усилении стен сооружения, которое осуществляют на начальном этапе строительства. Дополнительно могут также выполнять укрепление оконных и дверных проемов. Сетка кладочная реализуется силами арматуры определенного диаметра. Выбор размера тут зависит от массы и масштабов проекта. Чем больше постройка, тем толще арматурная сетка. 

Стены любого здания вне зависимости от его целевого назначения подвергаются ряду разрушительных факторов — погодных, климатических, эксплуатационных. Сюда же нужно добавить обязательную усадку постройки. Избежать деформации во всех случаях поможет армирование. Расположение усиливающей проволочной сетки регламентировано региональными строительными нормами. Окончательная схема локализации арматуры определяется на стадии проектирования. Инженеры здесь рассчитывают количество проволоки в зависимости от конструктивных параметров дома.

Особенности обустройства сетки

Среди наиболее уязвимых мест в кладке, которые нуждаются в армировании, следует выделить следующие:
-фундаментное основание;
-окна;
-длинные стены, подвергающиеся чрезмерным боковым нагрузкам;
-перемычки на кладку;
-междуэтажные перекрытия.

Для длинных стен, превышающих по высоте 6 метров, выбирают схему армирования для каждого четвертого ряда блоков. Благодаря армирующему поясу, можно грамотно распределить нагрузку среди всех элементов постройки, которые изготовлены из материала с пористой структурой.

Правила проведения работы

Для армирования газобетонной и керамзитобетонной кладки потребуются специальные инструменты — штроборез, рулетка, рубанок, щетка-сметка, уровень, терка и бетонный раствор. Процесс усиления конструкции выполняют между перекрытиями, соблюдая промежуток в 3 метра. Если в проекте имеются окна, то армирующей сеткой покрывает участок под оконным проемом. Блоки, толщина которые составляет 25 см, укрепляют двойным рядом проволоки. Для прямолинейных стен используют прямой прут. На углах здания применяют округленные арматурные сетки.

Подготовка к армированию включает несколько этапов:
-заливка канавок бетонным раствором;
-размещение проволоки в канавках;
-сбор излишков раствора с поверхности;
-укладка следующего ряд газобетона или керамзитобетона.

Нередко вместо стержневой арматуры здесь применяю специальные каркасы. Они обеспечивают предельно тонкие и эластичные швы. Арматурные каркасы представляют собой полосы из оцинкованной стали, которые переплетены с помощью тонкой проволоки в форме «змейки». Их фиксируют на слое клея, маскируя сверху клеевой полоской. Такая методика обеспечивают высокую прочность при минимальных временных затратах на реализацию.

Армирование кладки из керамзитобетонных блоков

21 февраля 2021

12349

Оглавление: [скрыть]

• Описание керамзитобетонных элементов
• Бетонный армопояс для стен
• Материалы и инструменты

В современном строительстве при возведении стен часто используют блоки из кирпича или керамзитобетона. Для их прочности и устойчивости применяют армирование кладки. В данной статье мы рассмотрим секреты возведения и армирования стен из сравнительно дешевого материала — керамзитобетона. Блоки из этого материала при производстве не требуют особых технологий и оборудования, поэтому многие строительные фирмы «выкидывают» на рынок товар с не самыми лучшими характеристиками.

Керамзитобетонные блоки — это фактически обожженная глина, куда еще входят песок, вода, и бетон, благодаря чему они имеют сравнительно невысокую цену. Качественные блоки имею клиновидную форму.

Описание керамзитобетонных элементов

При выборе керамзитобетонных блоков желательно их взвесить и подсчитать примерную плотность. Заводские от кустарных можно отличить и по форме: высококачественный товар имеет клиновидную форму. Керамзитобетонный блок представляет собой смесь песка, воды, специальной глины и бетона. Фактически это обожженная глина, поэтому строительство из него дешевле, чем из какого-либо другого материала.

Армирование кладки, выполненной из керамзитобетонных блоков, производиться с помощью проволочной сетки, которая препятствует расползанию блоков.

Керамзит устойчив к сырости и воздействию химически агрессивной среды, на него для отделки можно нанести любой материал. Он не горит и хорошо держит тепло. Кладки стен из новых керамзитобетонных блоков аналогичны строительству их из кирпича, но при этом экономится раствор и уменьшаются сроки строительства. В отличие от кирпича (где нужен скол), ненужные элементы керамзитобетонных блоков можно при необходимости легко распилить.

Армирование кладки производят для дополнительной защиты керамзитобетонных блоков, увеличения устойчивости опорных стен и предохранения их от трещин. Например, при строительстве длинной конструкции армирование просто необходимо для ее устойчивости. При строительстве стен из керамзитобетона надо оставлять мостики холода. Для теплоизоляции блоков снаружи часто применяют полимерные материалы.

Армирование швов делают при помощи металлической сетки (высота сетки увеличена за счет наваренных поперечных связок из такой же проволоки), поэтому при кладке на клей вырезают в блоках канавки.

Эту операцию проделывают при помощи штробореза, но если его нет, то можно применить болгарку или дисковую пилу. На керамзитобетонные блоки нельзя прямо уложить плиты межэтажных или других перекрытий. Необходимо установить переходную конструкцию.

Вернуться к оглавлению

Бетонный армопояс для стен

Блоки очень плохо переносят любую точечную нагрузку. В таких случаях для ее равномерного распределения поверх керамзитобетонной кладки устанавливается монолитный бетонный армопояс высотой от 10 до 20 сантиметров. Если планируется дополнительная облицовка кирпичом, то этот пояс делают на высоту 2-х рядов кладки из кирпича.

Монолитный бетонный армопаяс обеспечит равномерное распределение нагрузки поверх стены, выполеннной из керамзитобетонных блоков, которые плохо переносят точечную нагрузку.

Бетонный армопояс тщательно теплоизолируют для устранения теплового дисбаланса, который он вносит. На территории России толщина кладки керамзитобетонных стен для нормальной теплоизоляции дома выбирается равной не менее 250 мм (обычно она составляет 300-400 мм). Поэтому армопояс отливается шириной 25- 30 сантиметров. Остальное пространство заполняют теплоизолирующими материалами с наружной стороны и дополнительно облицовывают.

Если перекрытие производится по деревянным балкам, то армопояс выполняют из полнотелых кирпичей, уложенных поверх керамзитобетонных блоков. Армировать можно не только сеткой, но и заполнением жидким раствором этих вертикальных швов. Используется арматура диаметром 8-10 мм при ширине кладочного шва не более 12 мм.

Операцию кладки стены начинают с углов, все время проверяя уровнем такие величины, как вертикальность (90 градусов) и нулевую горизонтальность строящейся стены. Обязательно производится перевязка вертикальных швов. Чередование ложковых и тычковых рядов зависит от толщины стены. Например, если она уложена в один блок из керамзита (400 мм), то всегда через три каждых ложковых ряда кладут один тычковый. Затем армируют арматурой через 4 или 3 ряда, укладывая ее сверху полностью выложенного ряда керамзитобетонных блоков.

Расстояние кладки арматуры — 50-60 см, как от края стены, так и между прутками. В один шов закладывают по два прутка. Так как для нормальной теплоизоляции помещения толщина этих наружных стен должна быть не менее 550-600 мм, выполняется обычно однорядная перевязка вертикальных швов. Если нужна многорядная перевязка, то ее делают через каждые 4 или же 3 ряда. При применении арматуры армопояс не нужен. Плиты перекрытия укладывают на цементный (цементно-песчаный) раствор.

Если надо разрезать блок, то чаще всего применяют болгарку с алмазным диском (диаметр 230 мм). Конструкции из блоков возводят вместе с облицовкой из кирпича. Для связки внутренней стены и облицовки используют укладочную или армирующую сетку из 4-5 мм стального прутка или (значительно реже) армирующие стержни из стеклопластика.

Вернуться к оглавлению

Материалы и инструменты

1. Сетка строительная проволочная прокладочная (для горизонтальных швов кладки).
2. Арматура калибра 8-10 мм (используется для армирования вертикальных швов).
3. Необходимое количество керамзитобетонных блоков.
4. Цементные или цементно-песчаные растворы.
5. Бетон или полнотелые кирпичи (для армопояса).
6. Теплоизоляционные материалы.
7. Болгарка с алмазным диском (диаметр 230 мм).
8. Штроборез или дисковая пила.
9. Линейка — уровень.
10. Отвес.
11. Мастерки, молотки, дрель.
12. Сварочный аппарат.
13. Арматура диаметром 4 мм из стального прутка (для связки облицовки).

Постройка стен из керамзитобетонных новых блоков на практике ничем не отличается от укладки из кирпичей, пено- и керамических панелей с внутренними пустотами. При желании сэкономить можно все вышеописанные работы произвести своими руками, конечно, при наличии навыков и нужного инструмента. Надо только учесть, что для российского климата желательно правильно выбрать толщину керамзитобетонных блоков. На этом экономить не рекомендуется, иначе плохая теплоизоляция ваших тонких стен приведет к проблемам с вашим здоровьем.

КОНТРОЛЬ ТРЕЩИН В БЕТОННЫХ СТЕНАХ

ТЭК 10-01А

ВВЕДЕНИЕ

Трещины в зданиях и строительных материалах обычно возникают в результате ограниченного движения. Это движение может возникать внутри материала, например, при изменении объема из-за потери или приобретения влаги, температурного расширения или сжатия, или может быть результатом движения соседних или поддерживающих материалов, например, изгиба балок или плит. Во многих случаях движение неизбежно и должно быть приспособлено или контролироваться.

Проектирование для эффективного предотвращения образования трещин требует понимания источников напряжения, которые могут вызвать растрескивание. Было бы просто предотвратить взлом, если бы была только одна переменная. Однако предотвращение осложняется тем фактом, что растрескивание часто является результатом комбинации источников.

ПРИЧИНЫ ТРЕЩИН

Существует множество потенциальных причин образования трещин. Понимание причины потенциального растрескивания позволяет разработчику использовать соответствующие процедуры проектирования для контроля над ним. Наиболее распространенные причины образования трещин в бетонной кладке показаны на рисунке 1 и обсуждаются ниже.

Рис. 1. Правильная конструкция может предотвратить растрескивание этих типов

Усадка/ограничение

Растрескивание в результате усадки может возникнуть в стенах из бетонной кладки из-за усадки при высыхании, колебаний температуры и карбонизации. Эти трещины возникают, когда кладочные панели удерживаются от перемещения.

Усадка при высыхании

Бетонные изделия состоят из матрицы частиц заполнителя, покрытых цементом, который связывает их вместе. Как только бетон схватывается, эта покрытая цементом матрица заполнителя расширяется с увеличением содержания влаги и сжимается (усаживается) с уменьшением содержания влаги. Таким образом, усадка при высыхании зависит от изменения содержания влаги.

Несмотря на то, что строительный раствор, цементный раствор и бетонные блоки для кладки являются изделиями из бетона, было показано, что удельная усадка является преобладающим показателем общей усадки стены, в основном из-за того, что она представляет собой наибольшую часть стены. Таким образом, только свойства усадки элемента обычно используются для установления проектных критериев для предотвращения образования трещин.

Для отдельного элемента величина усадки при высыхании зависит от влажности элемента во время укладки, а также от характеристик и количества вяжущих материалов, типа заполнителя, уплотнения и отверждения. В частности, на усадку при высыхании влияют следующие факторы:

• стены, построенные из «мокрых» блоков, будут испытывать большую усадку при высыхании, чем более сухие блоки;
• увеличение содержания цемента увеличивает усадку при высыхании;
заполнители
• , подверженные изменению объема из-за содержания влаги, приведут к повышенной усадке; и
• изделия, прошедшие хотя бы один цикл сушки, не будут подвергаться такой значительной усадке в последующих циклах сушки (ссылка 7).

Стандартные коэффициенты усадки при высыхании находятся в диапазоне от 0,0002 до 0,00045 дюйма/дюйм. (мм/мм) или от 0,24 до 0,54 дюйма (от 6,1 до 13,7 мм) на 100 футов (30,48 м).

Изменения температуры

Было показано, что движение бетонной кладки линейно пропорционально изменению температуры. Коэффициент теплового смещения, обычно используемый при проектировании, составляет 0,0000045 дюймов/дюйм/°F (0,0000081 мм/мм/°C) (ссылка 2). Фактические значения могут варьироваться от 0,0000025 до 0,0000055 дюймов/дюйм/°F (от 0,0000045 до 0,0000099 мм/мм/°C) в основном в зависимости от типа заполнителя, используемого в агрегате. Фактическое изменение температуры, конечно же, определяется географическим положением, экспозицией стен и цветом.

Например, стена, построенная при температуре 70°F (21°C) и подвергающаяся минимальной температуре 0°F (-18°C), приводит к укорочению примерно на 0,38 дюйма (9,7 мм) в Стена длиной 100 футов (30,48 м) с использованием коэффициента 0,0000045 дюймов/дюйм/°F (0,0000081 мм/мм/°C).

Карбонизация

Карбонизация представляет собой необратимую реакцию между вяжущими материалами и двуокисью углерода в атмосфере, которая протекает медленно в течение нескольких лет. Поскольку в настоящее время не существует стандартного метода испытаний на карбонизационную усадку, предполагается, что значение 0,00025 дюйма/дюйм. (мм/мм). Это приводит к укорочению на 0,3 дюйма (7,6 мм) стены длиной 100 футов (30,48 м).

Ограничение

Как упоминалось ранее, описанное выше явление вызывает движение в стене. Когда обеспечивается внешнее ограничение, которое противодействует этому движению, в результате возникает напряжение внутри стены и соответствующий потенциал для растрескивания. Обычно стены из бетонной кладки скрепляются по низу стены (в основном фундаментом) с частичным стеснением по верху стены. Концы типичной стеновой панели из бетонной кладки могут быть частично ограничены пилястрами или пересечениями стен, но это частичное ограничение обычно не оказывает существенного влияния на способность стены к растрескиванию. Исключениями из типичного условия закрепления являются консольные стены, которые закреплены вдоль основания, но свободны (незакреплены) вверху. Было бы консервативно основывать общие критерии проектирования борьбы с трещинами на условии закрепления вдоль верхней и нижней части стены.

Дифференциальное движение

Различные строительные материалы могут по-разному реагировать на изменения температуры, влажности или нагрузки на конструкцию. Каждый раз, когда материалы с разными свойствами комбинируются в стеновой системе, существует вероятность растрескивания из-за дифференциального движения. При строительстве из бетонной кладки следует учитывать, в частности, два материала: глиняный кирпич и конструкционную сталь.

При их скреплении необходимо учитывать дифференциальное перемещение между глиняным кирпичом и бетонной кладкой, поскольку бетонная кладка имеет общую тенденцию к усадке, а кладка из глиняного кирпича имеет тенденцию к расширению. Эти неравномерные движения могут вызвать растрескивание, особенно в композитных конструкциях и в стенах, состоящих из кирпича и блока в одной и той же плоскости.

Композитные стены представляют собой многослойные стены, предназначенные для того, чтобы действовать как единое целое при сопротивлении прикладываемым нагрузкам. Wythes обычно соединяются вместе с помощью стенных связей через заданные интервалы, чтобы обеспечить адекватную передачу нагрузки. Когда составная стена включает в себя стержень из глиняного кирпича, соединенный с узлом бетонной кладки, используется арматура швов лестничного типа или коробчатые связи, чтобы обеспечить некоторую степень бокового смещения между стержнями. Кроме того, в ряду глиняного кирпича устанавливаются компенсационные швы, совпадающие с деформационными швами в ряду бетонной кладки.

Когда глиняный кирпич используется в качестве акцентной полосы в бетонной каменной стене или наоборот, дифференциальное движение двух материалов может привести к растрескиванию, если не будут приняты меры, компенсирующие это движение. Чтобы уменьшить растрескивание, можно использовать плоскости скольжения между полосой и окружающей стеной, горизонтальную арматуру или более частые контрольные швы или их комбинацию для предотвращения растрескивания. Дополнительную информацию об этих подходах см. в разделе «Контроль за трещинами в бетонном кирпиче и других облицовочных материалах для бетонной кладки» (ссылка 6).

При использовании кирпичной кладки в сочетании с конструкционной сталью также необходимо учитывать разницу температурных перемещений. В дополнение к различиям в термических коэффициентах стальные профили обычно имеют гораздо более высокое отношение площади поверхности к объему и имеют тенденцию быстрее реагировать на изменения температуры. Обычно это обеспечивается щелевыми и гибкими соединениями. Бетонные каменные стены для металлических зданий (ссылка 5) содержит более подробную информацию по этому вопросу.

Чрезмерный прогиб

Поскольку стены и балки прогибаются под структурными нагрузками, может произойти растрескивание. Кроме того, прогиб опорных элементов может вызвать появление трещин в элементах кладки. Для снижения вероятности растрескивания доступны следующие альтернативы:

• добавление арматурной стали в кладку для пересечения ожидаемых трещин и ограничения их ширины,
• ограничение прогиба элементов, обеспечивающих вертикальную поддержку неармированной кладки, до приемлемого уровня (менее или равного l /600 не более 0,3 дюйма (7,6 мм) из-за статической нагрузки и временной нагрузки при поддержке неармированной кладки) (ссылка 2), и;
• с использованием деформационных швов для эффективной облицовки каменной кладки, чтобы она могла сочленяться с изогнутой формой опорного элемента.

Структурная перегрузка

Все стеновые системы подвержены потенциальному растрескиванию из-за внешних расчетных нагрузок из-за ветра, давления грунта или сейсмических сил. Растрескивание из-за этих источников контролируется путем применения соответствующих критериев проектирования конструкции, таких как расчет допустимого напряжения или расчет прочности. Эти критерии подробно обсуждаются в документах «Расчет допустимых напряжений бетонной кладки» и «Положения о расчете прочности бетонной кладки» (ссылки 1 и 9).).

Осадка

Дифференциальная осадка возникает, когда части поддерживающего фундамента оседают из-за слабого или неправильно уплотненного грунта основания. Осадка фундамента обычно вызывает ступенчатую трещину вдоль растворных швов в осевшей зоне, как показано на рис. 1. Предотвращение растрескивания при осадке зависит от реалистичной оценки несущей способности грунта, а также от правильного проектирования и строительства основания.

Фундаменты должны располагаться на нетронутой естественной почве, если эта почва не является непригодной, слабой или мягкой. Неподходящий грунт следует удалить и заменить утрамбованным грунтом, гравием или бетоном. Точно так же перед установкой фундамента необходимо удалить корни деревьев, строительный мусор и лед. Добавление армирования в фундамент также может уменьшить эффект дифференциальной осадки.

СТРАТЕГИИ КОНТРОЛЯ ТРЕЩИН

В дополнение к надлежащим стратегиям проектирования, описанным выше для несущей способности конструкции и дифференциального движения, следующие рекомендации могут быть применены для ограничения образования трещин в бетонных каменных стенах.

Свойства материала

Традиционно борьба с трещинами в бетонной кладке основывалась на задании бетонных блоков кладки с низким содержанием влаги, использовании горизонтальной арматуры и использовании контрольных швов для компенсации деформации. До выпуска ASTM C9 2000 г.0 (ссылка 8), низкое содержание влаги было определено требованием устройства контроля влажности Типа I. Намерение состояло в том, чтобы предоставить проектировщикам гарантию блоков с более низким содержанием влаги, чтобы свести к минимуму потенциальное растрескивание при усадке. Тем не менее, есть несколько ограничений, связанных с тем, чтобы полагаться только на содержание влаги, поскольку существуют другие факторы, влияющие на усадку, которые не учитываются при указании единиц типа I. Кроме того, производители бетонной кладки не всегда инвентаризовали блоки типа I. Самое главное, блоки Типа I нужно было защищать до тех пор, пока они не будут помещены в стену, что оказалось сложным в некоторых проектах. Из-за вышеуказанных проблем, связанных со спецификацией Типа I, ASTM удалил из стандарта обозначения Типа I (единицы с контролем влажности) и Типа II (единицы без контроля влажности).

В связи с удалением обозначений типа агрегата из ASTM C90 независимо от типа агрегата были разработаны два метода определения расстояния между контрольными стыками: 1). Эмпирические критерии борьбы с трещинами, которые основаны на успешных, исторических характеристиках в течение многих лет в различных географических условиях и 2). Разработаны критерии контроля трещин, основанные на коэффициенте контроля трещин (CCC), который включает комбинированные эффекты движения из-за усадки при высыхании, усадки при карбонизации и усадки из-за изменения температуры. Первый представлен в NCMA TEK 10-2C, Контрольные швы для бетонных каменных стен – эмпирический метод (ссылка 4), а второй – в TEK 10-3 Контрольные швы для бетонных каменных стен – альтернативный инженерный метод (ссылка 3). Эмпирический метод является наиболее часто используемым методом и применим к большинству обычных типов зданий. Инженерный метод обычно используется только тогда, когда возникают необычные условия, такие как блоки темного цвета в климате с большими колебаниями температуры.

Контрольные соединения

Контрольные соединения представляют собой вертикальные перегородки, встроенные в стену для уменьшения ограничений и обеспечения возможности продольного перемещения. Поскольку усадочные трещины в бетонной кладке представляют собой скорее эстетическую, чем структурную проблему, контрольные швы обычно требуются только в стенах, где усадочные трещины могут ухудшить внешний вид или где может произойти проникновение воды. TEK 10-2C (ссылка 4) предоставляет гораздо более подробную информацию о деталях, типах и расположении управляющих соединений.

Армирование для ограничения ширины трещины

В дополнение к внешним ограничениям, армирование вызывает некоторое внутреннее ограничение внутри стены. Армирование реагирует на изменение температуры соответствующим изменением длины; однако армирование не претерпевает объемных изменений из-за изменений влажности или карбонизации. Следовательно, по мере усадки стенки арматура подвергается упругому укорочению (деформации), что приводит к сжимающему напряжению в стали. Соответственно, окружающая кладка компенсирует это сжатие растяжением. В момент, когда кладка трескается и пытается открыться, напряжение в арматуре превращается в растяжение и ограничивает ширину трещины, удерживая ее закрытой.

Чистый эффект заключается в том, что армирование контролирует ширину трещины, вызывая большее количество (частоту) возникновения трещин. По мере увеличения коэффициента горизонтального армирования (площадь поперечного сечения горизонтальной стали по сравнению с площадью поперечного сечения вертикальной кладки) ширина трещины уменьшается. Арматура меньшего размера на более близких расстояниях более эффективна, чем более крупная арматура на более широких расстояниях, хотя горизонтальная арматура на расстояниях до 144 дюймов (3658 мм) считается эффективной для ограничения ширины трещин в некоторых областях.

Исследования показали, что армирование в виде арматуры для швов или армированных связующих балок эффективно ограничивает ширину трещин в стенах из бетонной кладки. Как указывалось ранее, по мере увеличения уровня армирования и уменьшения расстояния между армированием растрескивание становится более равномерным, а ширина трещины уменьшается. По этой причине минимальное количество горизонтальной арматуры необходимо при использовании рекомендованных NCMA максимальных контрольных расстояний между швами (ссылки 3 и 4).

Стены в районах с высокой сейсмической активностью с относительно большим количеством горизонтальной арматуры могут не требовать контрольных швов, так как только арматура уменьшает ширину усадочных трещин до размера, который можно эффективно обрабатывать водоотталкивающими покрытиями. Опыт показал, что этого можно добиться в стенах с горизонтальным армированием не менее 0,2% (ссылка 3). См. Таблицу 1 для определения размера и расстояния между армированием, чтобы соответствовать этому критерию.

Таблица 1—Максимальное расстояние горизонтальной арматуры для соответствия критериям As > 0,002 An

Ссылки

1. Расчет допустимых напряжений бетонной кладки На основе IBC 2012 г. и MSJC 2011 г., TEK 14-7C. Национальная ассоциация бетонщиков, 2013 г.
2. Строительные нормы и правила для каменных конструкций, ACI 530-05/ASCE 6-05/TMS 402-05. Отчет Объединенного комитета по стандартам каменной кладки, 2005 г.
3. Регулирующие швы для бетонных каменных стен – альтернативный инженерный метод, ТЕК 10-3. Национальная ассоциация бетонщиков, 2003 г.
4. Регулирующие швы для бетонных стен – эмпирический метод, ТЭК 10-2С. Национальная ассоциация бетонщиков, 2010 г.
5. Стены железобетонные для металлоконструкций, TR-149. Национальная ассоциация бетонщиков, 1996 г.
.
6. Контроль трещин в бетонном кирпиче и других облицовочных материалах из бетона, TEK 10-4. Национальная ассоциация бетонщиков, 2001 г.
.
7. Измерение усадки бетонного блока – сравнение методов испытаний, Е.Л. Саксер и Х.Т. Toennies, страницы 988-1004, 1957.
8. Стандартные технические условия для несущих бетонных блоков кладки, ASTM C90-03. ASTM International, 2003.
9. Нормы расчета прочности бетонной кладки, ТЭК 14-4Б. Национальная ассоциация бетонщиков, 2008 г.
.

NCMA TEK 10-01A, редакция 2005 г.

NCMA и компании, распространяющие эту техническую информацию, отказываются от какой-либо ответственности за точность и применение информации, содержащейся в этой публикации.

Противостоять погоде| Журнал «Бетонное строительство»

С тех пор, как в 1978 году комитет ACI 531 опубликовал «Требования к строительным нормам и правилам для бетонной кладки», в которых описывался структурный расчет кирпичной кладки при рабочем напряжении, стены из относительно тонких железобетонных блоков стали популярной, экономичной и надежной системой наружных стен (Drysdale and Хамид 2008).

Конструкция из бетонных блоков с одним витком стала конкурентом откидных и сборных железобетонных стеновых панелей, особенно в складском и легком промышленном строительстве, где обычно прилагаются усилия для минимизации стоимости внешней оболочки. В последние годы моноблочные бетонные блоки стали относительно распространенной системой в розничной торговле и строительстве больших коробов, особенно в связи с тем, что монолитно окрашенные блоки с разделенными поверхностями стали более распространенными.

С использованием однорядной конструкции в розничной торговле практика нанесения внутренней отделки, такой как изоляция и гипсокартон, на внутреннюю поверхность однорядной блочной сборки стала более распространенной. Из-за ограничений государственного финансирования и часто чрезмерных требований к общественному пространству использование монолитного блочного строительства распространилось даже на институциональное строительство, опять же часто с внутренней отделкой.

Более широкое использование монолитных бетонных блоков позволило воспользоваться экономичностью и эстетическими качествами современных бетонных блоков. Тем не менее, долгосрочная атмосферостойкость системы с одним витком в этих новых приложениях не имеет устоявшейся репутации систем облицовки стен с полыми каменными стенами и аналогичных систем с избыточной внешней оболочкой.

Имели место случаи, когда внутренняя отделка стеновых панелей была повреждена в результате проникновения влаги через наружные монолитные стены из бетонных блоков или когда открытые внутренние поверхности блоков демонстрировали сырость и высолы, связанные с проникновением влаги.

Хотя ограниченное проникновение влаги через системы из бетонных блоков с одним витком не является чем-то новым или неожиданным, последствия проникновения влаги изменились по мере того, как система переместилась в торговые и институциональные помещения. То, что было едва заметно на складе, может быть неприемлемо в библиотеке или здании суда.

Можно ли безопасно использовать конструкцию с одним витком в этих приложениях? Как насчет использования легкого блока с пористым заполнителем? Если да, то что нужно сделать, чтобы обеспечить приемлемую устойчивость к атмосферным воздействиям? Хотя это далеко не всестороннее исследование устойчивости к атмосферным воздействиям одинарного блока, следующие вопросы начинают решать эти вопросы.

Цель испытаний

Испытания спонсировались Институтом каменной кладки Скалистых гор (RMMI), Basalite Concrete Products, LLC, Boral Best Block, JVS Masonry Inc. и Texas Industries Inc. (TXI). Цель состояла в том, чтобы определить, может ли стена из бетонных блоков с одинарной ветвью обеспечить приемлемую устойчивость к атмосферным воздействиям для торговых и институциональных приложений с использованием обычных материалов и методов. Цель также состояла в том, чтобы оценить производительность системы, которая не отказывается от существенных преимуществ современной одноблочной системы: экономичности и эстетики.

В частности, в тесте участвовали легкие бетонные блоки, которые являются наиболее распространенным и экономичным типом блоков в Колорадо. Тест был предназначен для представления типов материалов и методов строительства, которые обычно используются для приложений на местном рынке.

Сводка свойств кладочных материалов, использованных в исследовании, представлена ​​в Таблице 1. Местный заполнитель, материалы и методы будут значительно различаться в разных регионах, поэтому мы рекомендуем проводить аналогичные испытания с использованием других региональных материалов. На самом деле, по мере того, как практика создания макетов и испытаний на водонепроницаемость становится все более распространенной для окон, дверей, балконов и гидроизоляционных конструкций, вполне разумно рассматривать предварительные испытания на водонепроницаемость систем с одинарной стеной на индивидуальной основе для каждого проекта, где влажность инфильтрация в системе с одним витком важна из-за присущей изменчивости блоков, геометрии, практики строительства, встроенных гидрофобизаторов и проникающих гидрофобизаторов, наносимых на поверхность.

Таблица 1. Свойства кладочного материала испытанной стены.

Испытательная установка

Испытательная панель была построена из незалитого стандартного модульного (номинальное значение 8x8x16 дюймов) легкого бетонного блока с разделенной поверхностью. Блочный заполнитель был специально выбран в качестве наихудшего сценария проникновения влаги, включая расширенный сланец, шлак и легкий заполнитель из пемзы. И блок, и раствор содержали встроенный водоотталкивающий агент (IWR). Панель была сконструирована и испытана в соответствии со стандартом ASTM E514 «Стандартный метод испытаний на проникновение и утечку воды через каменную кладку».

Фотография исследуемой стены показана на рис. 2, а тестовая установка показана на рис. 3. Этот тест включает смачивание области размером 4×3 фута при создании давления на внешнюю поверхность с использованием камеры для имитации давления ветра. Испытание очень серьезное, имитирующее ветер со скоростью 62,5 миль в час и проливной дождь (3,4 галлона/фут2/ч) в течение не менее четырех часов.

Испытание ASTM E514 предназначено для определения двух различных скоростей инфильтрации влаги: влаги, которая достигает внутренней поверхности стены (Ri), и влаги, которая собирается полыми ячейками CMU, но не достигает внутренней поверхности стены (Rc ). Мы также зафиксировали скорость инфильтрации всей влаги через поверхность стены, включая оба вышеперечисленных элемента, а также влагу, поглощенную элементами кладки (Rs). Значение Rs можно сравнить с результатами полевой адаптации этого испытания, ASTM C1601, если оба они выполняются с использованием одних и тех же параметров, а проникновение воды через поверхность блока регистрируется в лабораторных испытаниях.

Тестирование панели проводилось трижды при строительстве:

1. Примерно через 28 дней после укладки блока, до очистки стены. 2. После того, как стена была очищена с помощью агрессивной мойки с помощью форсунки высокого давления с наконечником в пределах 1 фута от поверхности кладки.

Время испытания	Скорость проникновения влаги через поверхность стены, Rs (гал/ч/фут2)	Rate of Moisture Penetration Past Wall Surface, Rs (l/min)
Prior to Cleaning	. 007	.005
After Cleaning	.025	.019
После нанесения PWR	.003	.002

3. После нанесения силиконового проникающего водоотталкивающего средства RTV.

Следует отметить, что испытанная панель не имела значительного видимого отслоения или растрескивания в местах соединения раствором. Ранняя усадка строительного раствора, приводящая к отделению строительного раствора от соседнего блока, может резко увеличить проникновение влаги через монолитные блочные стены. Попытка понять причины этого типа отслоения является предметом отдельного исследовательского проекта в сотрудничестве с доктором Дженнифер Таннер из Университета Вайоминга.

Результаты испытаний

Водонепроницаемость стенового узла во время всех трех испытаний была превосходной. Количество воды, собранной из блочных ячеек, и количество воды, собранной с внутренней поверхности стены, было недостаточным для измерения (т. е. Ri и Rc ˜ 0). После четырех часов испытаний в каждом случае на внутренней поверхности стены не было видно влажных пятен или были видны только небольшие влажные пятна (рис. 4).

Были некоторые изменения в скорости проникновения влаги через поверхность стены (Rs) для трех испытаний. Общий объем воды, проникшей через поверхность стены с течением времени для всех трех испытаний, показан на рис. 5. Скорость инфильтрации влаги через поверхность стены обобщена в таблице 2:

Таблица 2. Сводная информация о скорости проникновения влаги.

Несмотря на то, что все показатели очень низкие, проникновение влаги через поверхность стены немного увеличилось после агрессивной мойки под давлением и снизилось до уровня ниже состояния предварительной очистки после нанесения проникающего гидрофобизатора.

Выводы

При оценке результатов возникает вопрос, а сколько слишком много То есть, какие скорости проникновения влаги через поверхность, сердцевины и внутреннюю поверхность являются приемлемыми? Хотя это кажется относительно простым вопросом, опубликовано мало руководств, которые помогут дать ответ.

Текущая версия стандартов ASTM E514 и C1601 не содержит указаний относительно допустимых уровней проникновения влаги. Версия ASTM E514 1974 года была последней версией метода испытаний, в котором устанавливалась степень или ранг на основе скорости проникновения влаги.

Однако эти коэффициенты не были специально предназначены для использования в одинарных стенах из бетонных блоков, и даже если стены из одинарных блоков учитывались в классификации характеристик, применение одинарных бетонных блоков резко изменилось с 1974. Самый высокий класс (Е) в этом стандарте требует, чтобы на внутренней поверхности стены не было видно влаги после 24 часов непрерывного испытания.

Относительно новый стандарт для испытаний дренажа полости, ASTM C1715, указывает ожидаемую скорость проникновения влаги (Ri) 0,11 галлона/ч/фут2, которая, по-видимому, основана на конструкции из облицовочной кладки из глиняного кирпича. Однако такая скорость проникновения явно связана с другим типом конструкции (полая стенка).

Случайно мы наблюдали стены из бетонных блоков с одинарной витой нитью и повреждениями внутренней отделки со скоростью поверхностного проникновения (Rs) в диапазоне от 0,24 до 2,40 галлонов/ч/фут2. У нас нет достаточного диапазона условий испытаний, чтобы установить соответствующий максимум или диапазон максимальных значений проникновения, основываясь только на нашем опыте. Тем не менее, скорость инфильтрации на испытанной одностеночной стенке примерно на два порядка меньше, чем в проблемных условиях, с которыми мы столкнулись. Это убедительно свидетельствует о том, что проникновение влаги в испытуемую однополосную стену не вызовет повреждений.

Принципы, изложенные в версии стандарта E514 1974 года, являются наиболее подходящим способом оценки показателей водонепроницаемости однослойной стены. Сырость и влага на внутренней поверхности стены являются наиболее вероятными условиями, которые могут привести к повреждению или ухудшению внешнего вида.

Поэтому очень важно наблюдать и измерять эту влажность. На внутренней поверхности завершенной испытательной стены с одним витком после четырех часов испытаний не было обнаружено никаких влажных пятен в пределах испытательной зоны на внутренней поверхности. Принимая во внимание суровость теста ASTM E514 и высокий уровень внутренней влажности, с которым мы столкнулись при тестировании проблемных стен, разумно сделать вывод, что проникновение воды через протестированную стену с одинарной стенкой незначительно. Кроме того, разумно заключить, что стена такой конструкции в процессе эксплуатации не будет испытывать повреждений, связанных с влажностью.

Одним из важных аспектов этой программы однокомпонентных испытаний было определение возможности обеспечения устойчивости к атмосферным воздействиям при использовании обычных легких заполнителей в блочной смеси. Рекомендованная RMMI практика для влагостойких легких стен до того, как это требовало, чтобы блок был среднего или нормального веса в соответствии с ASTM C90.

Каменщики не предпочитают эти более тяжелые блоки, и они не распространены в Колорадо.