ВВЕДЕНИЕ 4
1.1 История применения кладочных растворов 8
1.2 Требования, предъявляемые к материалам для кладки стен из
газобетонных блоков 21
1.3 Сравнение энергоэффективности клеевого и цементно-песчаного
раствора в кладке стен из газоблоков D600 29
1.4 Расчет стоимости 1 м2 кладки при толщине стены 400 мм (в один блок) 41
1.5 Выводы по разделу 1 51
РАЗДЕЛ 2 ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ 52
2.1 Проведение эксперимента на осевое сжатие 52
2.1.1 Организация проведения испытания 52
2.1.2 Описание выполнения испытания 54
2.2 Проведение эксперимента на прямой отрыв 58
2.2.1 Организация проведения испытания 58
2.2.2 Описание выполнения испытания 60
2.3 Выводы по главе 2 72
ГЛАВА 3 АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 73
3.1. Численная оценка влияния состава шва на прочность при сжатии 73
3.1.1 Определение характера разрушения образцов 75
3.1.2 Построение графиков зависимостей 75
3.2. Численная оценка влияния растворного шва на деформацию кладки . 80
3.2.1 Определение характера разрушения образцов 80
3.2.2 Построение графиков зависимостей напряжений от деформаций 81
3.3 Выводы по разделу 3 87
4. Сравнительный анализ для разделов 1,2,3 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 92
Применение специализированных растворов на основе сухих строительных смесей по ГОСТ 31357-2007 или полимерных клеев для каменной кладки позволяет существенно повысить сравнительно высокую адгезию материала кладочного шва к блокам.
Нормируемые характеристики каменной кладки, используемые при проектировании зданий, возводимых как в обычных, так и в сейсмоопасных регионах РФ, зафиксированы в СП 15.13330.2012 и СП 14.13330.2011.
К этим характеристикам относятся:
- расчетное сопротивление кладки сжатию;
- расчетное сопротивление кладки растяжению по перевязанному и неперевязанному сечениям;
- сопротивление растяжению при изгибе по перевязанному и неперевязанному сечениям;
- расчетное сопротивление кладки срезу.
Практически все перечисленные характеристики кладки имеют соответствие в нормативных документах Евросоюза.
Исключением является величина нормального сцепления, которая нормируется в, определяется по ГОСТ 24992 и не включена в. Для оценки адгезии между материалом шва и кладочными изделиями в используется величина касательного сцепления, определяемая по методике EN 1052-3.
Нормируемые характеристики растворов для кладки перечислены в ГОСТ 31357 и EN 998-2. К свойствам затвердевших растворов, влияющим на прочность кладочного шва, относятся лишь некоторые из них: прочность при сжатии и прочность сцепления с основанием.
При этом в ГОСТ 31357 приведена методика, позволяющая определить адгезию раствора к основанию из тяжелого бетона (с водопоглощением не более 6%).
Методика определения адгезии растворов к блокам из ячеистого бетона в действующих нормативных документах обязательного применения отсутствует.
Производство автоклавного газобетона в виде стеновых блоков в настоящее время является основным привлекательным направлением для инвестиций.
По данным «Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков» каждый год в России выпускается ячеистобетонных блоков около 7 млн. м3, при этом потенциальная емкость рынка примерно составляет 30 млн. м3. Ежегодный спрос на такую продукцию до 2010 года находился в пределах 40-45%.
Этот резерв главным образом связан со следующими факторами: во- первых, с реализацией программы «Жилище», а во-вторых, с жесткими требованиями по тепловой защите зданий и сооружений, принятых когда - то Госстроем в СНиП и Правительством России федерального закона №261 - ФЗ «Об энергосбережении» в новой редакции. В связи с этим энергоэффективные, технологичные и недорогие материалы, к числу которых относится и ячеистый бетон, являются самыми перспективными на сегодня в строительстве. Для кладки блоков из такого бетона подготовлена особая технология, которая учитывает применение специального клеевого раствора в швах кладки.
Однако на практике всё совсем по-другому. Строители используют в основном цементно-песчаные смеси. Связано это с удешевлением строительства, так как цементно-песчаная смесь дешевле, нежели клеевая.
С применением цементно-песчаного раствора в кладке стен из ячеистобетонных блоков возникает ряд проблем, одна из которых появление в вертикальных швах кладки трещин. С чем это связано, и какое влияние оказывает несоблюдение технологии рассмотрено в данной диссертации.
Цель работы
Целью магистерской работы является обоснование эффективности применения клея при возведении каменной кладки из блоков ячеистого бетона.
Задачи
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- провести исследование показателей энергоэффективности
наружной стены, выполненной кладкой из газобетонных блоков с клеевым и цементно-песчаным раствором;
- провести расчет себестоимости 1 м2 кладки с различным кладочным раствором;
- провести эксперимент на прочность нормального сцепления для кладок на клею и на цементно-песчаном растворе;
- провести эксперимент на прочность клея и цементно-песчаного раствора на сжатие, определив тем самым набор прочности;
- разработать таблицу с ТЭП.
Объект исследования
Каменная кладка из газоблоков на цементно-песчаном и клеевом растворе.
Предмет исследования
Термическое сопротивление, материалоемкость, стоимость 1м2 кладки, время при наборе прочности смеси, проектная прочность материала, адгезия.
Научная новизна
Ранее никто не занимался вопросом целесообразности использования клея вместо цементно-песчаного раствора в кладке из газобетонных блоков. Для выявления проблем использования цементно-песчаной смеси собран и испытан фрагмент кладки с разным исполнением швов. Метод позволяет сравнить адгезию.
Апробация работы
Основные положения по вопросам адгезии отражены в научной публикации "Сравнительная оценка адгезии клея и цементно-песчаного раствора с газобетоном". Результаты теплотехнического анализа представлены в статье "Сравнительный анализ теплопроводности стены из газобетона, выполненной на цементно-песчаном и клеевом растворе".
Проделав данную работу по сравнительному анализу кладки стен из газобетонных блоков на клею и на цементно-песчаном растворе было установлено, что необходимо использовать клеевой раствор для возведения стен из газобетонных блоков, как это трактует технология.
Цель магистерской работы была достигнута. Эффективность использования клеевого раствора толщиной в 2 мм при кладке стен из газоблоков научно и практически обоснована.
1. ГОСТ 31359-2007 Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия
2. ГОСТ 31360-2007 Изделия стеновые неармированные из ячеистых бетонов автоклавного твердения. Технические условия
3. ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
4. ГОСТ 5742-76 Изделия из ячеистых бетонов теплоизоляционные. Технические условия
5. ГОСТ 7076-87 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности
6. ГОСТ 28013-98 Растворы строительные. Общие технические условия
7. ГОСТ 5802-86 Растворы строительные. Методы испытаний
8. ГОСТ 4.212-80 Система показателей качества продукции. Бетоны. Номенклатура показателей
9. ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Методы определения плотности
10. ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности
11. ГОСТ 21520-89 Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие. Технические условия
12. ГОСТ 24992-81"Конструкции каменные. Метод определения прочности сцепления в каменной кладке".
13. ГОСТ 25485-89 Бетоны ячеистые. Технические условия
14. ГОСТ 25898-83 Материалы и изделия строительные.
15. ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые. Технические условия
16. ГОСТ 31357-2007 Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Общие технические условия
17. ГОСТ 31356-2007 Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний
18. СП 48.13330.2012 Организация строительства
19. СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции
20. СТО НОСТРОЙ 2.33.14-2011 Организация строительного производства. Общие положения
21. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий. Взамен СНиП II-3-79; введ. 2003-10-01. - М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП. - 1992. - 26 с.
22. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и
о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ // Собр.
Законодательства. 2009.
23. Кириллов, К.И. Повышение теплофизических свойств кладочных растворов / К.И. Кириллов // сб. тезисов докладов II Междунар. студенческого форума. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2004. - Ч.
4. -С. 57.
24. Дегтев И. А., Донченко О. М., Ежеченко Д. А. и др. Исследование прочности нормального сцепления стеновых материалов с раствором // Вестник БГТУ. - 2010. - № 1. - С. 77-80.
25. С.Л. Галкин и др. Применение ячеистобетонных изделий. Теория и практика. Стринко. Минск. 2006. - 448 с.
26. СНиП II-22-81 Каменные и армокаменные конструкции
27. Рекомендации по применению стеновых мелких блоков из ячеистых бетонов. ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. М. 1987.
28. СТО 501-52-01-2007 Применение ячеистых бетонов в несущих и ограждающих конструкциях жилых и общественных зданий в Российской Федерации. Часть 1. Ассоциация строителей России. М. 2008.
29. Гринфельд Г.И., Харченко А.П. Сравнительные испытания фрагментов кладки из автоклавного газобетона с различным исполнением кладочного шва // Жилищное строительство. 2013. № 11. С. 30-34.
30. СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции.
31. Деркач В.Н. Прочность нормального сцепления цементных растворов в каменной кладке // Инженерно-строительный журнал. 2012. №7. С. 6-13. 79
32. А.С. Горшков, Г.И. Гринфельд, В.Е. Мишин, Е.С. Никифоров, Н.И. Ватин. Повышение теплотехнической однородности стен из ячеисто-бетонных изделий за счет использования в кладке полиуретанового клея // Строительные материалы. 2014. №5. С. 57-64.
33. Дегтев И. А., Донченко О. М., Ежеченко Д. А. и др. Исследование прочности нормального сцепления стеновых материалов с раствором // Вестник БГТУ. - 2010. - № 1. - С. 77-80.
34. Дегтев И. А., Лаврик Г. И. Малоэтажное эколого-экономическое жилище для массового строительства в условиях Белгородчины // Вестник БГТУ. - 2008. - № 1. - С. 32-34.
35. ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
36. EN 1996-1-1: 2005 Eurocode 6. Design of masonry structures. Part 1-1. General (Еврокод 6. Проектирование каменных конструкций. Часть 1-1. Общие положения)
37. EN 1052-3:2002 Методы испытаний каменной кладки. Часть 3. Определение начальной прочности каменной кладки при сдвиге
38. EN 998-2:2010 Растворы строительные для каменной кладки. Технические условия
39. EN 1015-9:1999 Растворы строительные для каменной кладки. Методы испытаний. Часть 9. Определение времени пригодности к использованию и времени корректировки свежего строительного раствора
40. ЕН 1015-11: Растворы строительные для каменной кладки. Методы испытаний. Часть 11. Определение предела прочности на сжатие и на изгиб затвердевшего строительного раствора