Разрушение кирпичной кладки стен: Дефекты кирпичной кладки: устранение, виды, причины

Содержание

Дефекты кирпичной кладки: устранение, виды, причины

Деформации кирпичной кладки возникают по различным причинам. Спровоцировать повреждения стены может строительный материал невысокого качества или неправильное конструирование возводимого сооружения. Чтобы постройка была прочной и надежной, важно строго придерживаться правил производственного процесса. Для этого работу лучше доверить профессионалам, а в случае самостоятельной укладки кирпича, предварительно изучить все особенности и нюансы кирпичной кладки.

Виды дефектов и причины

Разрушению кирпичных стен зданий и сооружений способствуют следующие факторы:

  • неравномерная осадка;
  • превышение эксплуатационных нагрузок;
  • нарушение опоры несущих конструкций;
  • промерзание, намокание стен;
  • поражение кирпичной кладки плесневыми грибками;
  • воздействие газов, пыли, выделяемых от автотранспортных средств, промышленных предприятий.

Нарушение целостности кирпичных объектов происходит по различным причинам. Деформация возникает вследствие использования для кладки стен некачественного стройматериала, отсутствия перевязки швов и неправильного проектирования конструкции. Зачастую люди сталкиваются с такими дефектами кирпичных стен:

  • Расслоение рядов кладки кирпича.
  • Отсыревание участков сооружения, которые близко и длительно контактируют с объектами, пропускающими через себя воду (раковины, умывальники).
  • Выпадение либо провисание кирпичей из перемычек окон и дверей.
  • Образование трещин в стенах, сопряженных с балконными плитами или другими частями сооружения, на которые приходятся большие нагрузки.
Разрушение цоколя влияет на целостность кладки стен.

Нередко происходят нарушения кирпичной монолитной стены. Основной причиной является общая усадка здания, которая, так или иначе, возникает спустя пару лет по окончании строительства. Это объясняется тем, что кирпич, применяемый в цокольной части дома, не справляется с большими нагрузками от стен и перекрытий и проседает. Усиливают разрушение негативные погодные условия, в частности, атмосферные осадки. Нарушенная целостность цокольной кладки отражается на остальных элементах конструкции, а именно, деформируются стены, появляются трещины.

Вернуться к оглавлению

Устранение дефектов кирпичной кладки

Способы реконструкции зависят от типа нарушения кирпичной кладки. Так, укрепить кирпичную стену, по которой пошли трещины, можно с помощью цементирования. Однако важно понимать, что прежде чем приступать к ремонтным работам, потребуется обследовать поверхность стен, очистить выявленные трещины от мусора, используя зубило, и удалить с краев деформирующегося отверстия старые следы штукатурки. Следующий этап — штробирование гнезд в кирпиче глубиной 3—5 см и заложение в них стальных волокон. Зазоры соединяют стальными шпонками и заканчивают ремонт затиркой уложенного раствора.

Для устранения более серьезных проблем с кирпичной кладкой может потребоваться замена отдельных участков сооружения. Места, подлежащие замене, стягивают металлическими стяжками, подпирают подпорками, которые обязательно должны иметь наклон. После этого производят новую кладку, начиная с края стены. При незначительных повреждениях кирпичного сооружения может быть достаточно фиксации стальных скоб, смонтированных на всю толщину стены, с последующим заделыванием отверстий цементным раствором.

Для устранения такой проблемы, как смещение стены, рекомендуется использовать стяжки, выполненные из высококачественной стали.

Вернуться к оглавлению

Как избежать дефектов?

Качество кладки нужно контролировать с помощь.ю уровня.

Чтобы кирпичная кладка вышла прочной, надежной и прослужила не один десяток лет, важно придерживаться главных правил работы с кирпичом и раствором:

  • Для приготовления рабочей смеси используют песок, прошедший чистку и сушку. Его смешивают с цементом и только потом вливают воду.
  • Высоким качеством обладает кладка, уложенная по схеме «перевязка». Ее преимущество — равномерное распределение нагрузочного напряжения на все ряды кладки, в результате чего предотвращаются возможные дефекты, появляющиеся от перегрузки.
  • При укладке кирпича в холодное время года готовить раствор разрешается не больше чем на 4 часа работы с ним.
  • Для ровного возведения сооружения потребуется предварительно протянуть шнур, чтобы край находился на одном уровне с верхом кирпичного блока. При этом важно выдержать 2-миллиметровое расстояние между веревкой и рядом, иначе кладка, вероятно, выйдет непрочная и кривая.
  • При строительстве сооружения в летнее время стенку и кирпичи смачивают водой, чтобы избежать преждевременного схватывания и обеспечить лучшую сцепку раствора с блоком.
  • Если из швов вытекает раствор, его необходимо заглаживать.
  • В процессе кладки важно контролировать горизонтальность, используя правило и уровень.

Кроме этого, большое значение играет толщина швов. Их проверяют через каждые 5 рядов укладки стен. Допустимый размер межкирпичного зазора — в пределах 8—15 мм. Чтобы сооружение не потеряло в дальнейшем своих прочностных характеристик, важно не забывать проверять правильность заполнения строительной смесью швов. Для этого потребуется в различных местах одного ряда вынимать кирпичи, повторяя манипуляцию не реже 3-х раз на высоту 1-го этажа.

Дефекты кирпичной кладки стен: причины, виды, дефекты

В сооружениях и зданиях стены выполняют разные функции, основной из которых является защита помещений от внешних атмосферных воздействий.  Наряду с тем, что кирпич – это прочный и надежный строительный материал, в процессе эксплуатации кирпичные стены утрачивают свои первостепенные прочностные характеристики и нуждаются в усилении и ремонте.

Причины возникновения дефектов на кирпичной кладке

Если в процессе обследований технического состояния зданий и сооружений на стеновых конструкциях выявлены дефекты, то первое что необходимо сделать – это определить факторы их возникновения.

Выделяют разные причины появления дефектов на стеновых кирпичных конструкциях. Наиболее распространенными считаются:

  • несоблюдение технологии приготовлении бетонного раствора, использование некачественных компонентов или же нарушение их пропорций;
  • выполнение дополнительных пристроек надстроек или проемов в здании, наличие которых не предусмотрено проектом. Это повышает нагрузку на кладку;
  • цикличные процессы заморозки и оттаивания земли или негативное воздействие грунтовых вод;
  • частые резкие перепады влажности и температурного режима приводят к разрушению связующего раствора;
  • неправильное выполнение проектных работ: неточное определение нагрузок, которые должны выдерживать несущие стены, недостаточное исследование грунта и другие неточности;
  • отсутствие перевязки швов;
  • естественное старение каменной кладки, повреждение кирпича эрозией и влияние других неблагоприятных факторов.

Вне зависимости по какой из причин образовались дефекты кирпича, при обнаружении их необходимо устранить. В противном случае разрушения будут только увеличиться и в результате здание станет аварийным.

Виды дефектов

В результате вышеперечисленных факторов образуются следующие характерные повреждения и дефекты каменной кладки:

  • провисание или выпадение кирпичей из оконных и дверных перемычек;
  • промерзание;
  • прогиб кирпичной кладки;
  • намокание стен, что в дальнейшем приводит к отсыриванию;
  • расслоение кирпичной кладки;
  • выветривание стенового материала вследствие его разрушения;
  • образование трещин в стенах в местах состыковки с эркерами, балконными плитами и другими конструктивными элементами.

Чаще обычного среди разных типов повреждений кирпичной кладки возникают трещины, которые по степени сложности разделяются на:

  • открытые, увидеть которые можно при визуальном осмотре поверхности стен;
  • закрытые, расположенные внутри кирпича. Обнаружить их при осмотре невозможно, только при обследовании специальным оборудованием;
  • стабильные или растущие;
  • сквозные.

Самыми опасными являются сквозные трещины, поэтому при их возникновении следует как можно быстрее устранить такие дефекты.

Методы устранения дефектов

Чтобы качественно и правильно выполнить устранение дефектов кирпичной кладки, необходимо не только установить причину, но также безошибочно подобрать способ восстановления и укрепления стены.

Цементирование трещин

Таким способом наиболее часто устраняют дефекты кирпичной кладки наружных стен. Для этого используются специальные ремонтные смеси или приготавливается цементно-песчаный раствор.

Но внимание следует обратить на то, что такой вариант считается косметическим. Заделка препятствует проникновению в пустоты грязи и пыли, но сами трещины не герметизирует. Чтобы предотвратить дальнейшее растрескивание кирпичной поверхности, то места заделки необходимо обработать гидроизоляционными составами.

Частичная замена элементов

Если дефектом является выпадение отдельных кирпичей, то разрушенный участок нужно разобрать до достижения прочного основания и на это место установить новые кирпичи. При этом лучше использовать раствор плотной консистенции.

Чтобы не нарушить находящую выше поврежденного участка кладку закрепить ее нужно временными подпорками, и убрать их можно как минимум через неделю после реставрационных работ.

Инъектирование кирпичной стены

В зависимости от формы и размера повреждения для инъектирования используют эпоксидные и полиуретановые смолы, микроцемент, полимерные гели. Такой метод требует наличия специализированного оборудования и профессиональных навыков.

Стоимость работ весьма высокая, но даже когда обнаружена сильная деформация кирпичной кладки технология является высоко эффективной.

Устранение сильных разрушений

Чтобы предотвратить разрушение стены при обнаружении динамичных трещин, то наиболее рационально полностью перекласть проблемный участок. Возможен и другой, более бюджетный способ – обтяжка здания.

Как избежать дефектов

Если в процессе возведения объекта с точностью соблюдать строительную технологию и руководствоваться требованиями ГОСТов, ТУ, СНиП – дефекты каменной кладки можно предотвратить.

Чтобы получить прочную и долговечную кирпичную кладку в работе с раствором и кирпичом придерживаться нужно нескольких основных правил:

  • используемый для бетонной смеси песок должен быть тщательно очищен и просушен, и только после этого его можно смешивать с другими компонентами;
  • надежной считается кладка, выполненная методом «перевязки». При этом на все кладочные ряды нагрузочное напряжение распределяется равномерно, что в дальнейшем предотвращает дефекты стен внутри помещений и снаружи;
  • если строительство происходит в зимний сезон, то не больше чем на 4 часа работы разрешается готовить раствор;
  • чтобы стены получались идеально ровными, то перед их возведением следует протянуть шнур на расстоянии 2-3 мм от кладки;
  • вытекающий во время работы раствор нужно заглаживать;
  • обязательно нужно контролировать с помощью уровня и правила горизонтальность.

Толщина швов также имеет огромное значение. Проверять ее необходимо через каждые пять уложенных рядов.

Чтобы в процессе эксплуатации сохранялись технические характеристики здания, необходимо периодически проводить обследование конструкций и при выявлении даже незначительных дефектов устранять их, не дожидаясь масштабного разрушения.

Разрушение кирпичной кладки. Разберемся в причинах

Стены из кирпича или камня считаются одними из самых прочных. Однако и они со временем подвергаются разрушению — покрываются трещинами, крошатся и даже откалываются. Не стоит оставлять такие «сюрпризы» без внимания, иначе можно упустить момент необратимого разрушения несущих конструкций.

Фото: DP/Legion-media

Процесс разрушения конструкций может протекать почти незаметно и довольно длительное время либо, наоборот, быть скоротечным. Это зависит от многих факторов — ошибок в расчетах несущей нагрузки на стены и фундамент, уровень залегания грунтовых вод, геополитический и атмосферный фактор, например, расположение с подветренной стороны или рядом с большим водоемом. В не меньшей степени важно и мастерство строителей. Оценить масштабы повреждений и выяснить причины, которые способствовали их возникновению, необходимо еще до начала ремонтных работ, иначе уже через непродолжительное время проблемы опять не заставят себя ждать.

Выявим первопричину

Дефекты каменной кладки могут возникнуть по причинам конструктивного и эксплуатационного характера, и, как уже говорилось, вследствие ошибок строительства и проектирования.

Самыми затратными для владельцев загородных домов будут просчеты в архитектурном проекте здания. Увеличение этажности здания без усиления несущих конструкций, неверный расчет воздействия на грунт возводимого здания рядом с уже построенным (например, гостевой дом, баня и пр.), перераспределение нагрузки, приводящее к усилению напряжения на простенки малого сечения (окна, двери), несоответствие применяемых материалов строительства для конкретного объекта, например, здания более трех этажей, возводимые из пеноблоков без усиления несущих оснований или из силикатного кирпича — все это факторы большого риска. Они могут спровоцировать серьезные расслоения кладки, вплоть до обрушения стен.

Дорого обойдется и отсутствие необходимой квалификации у строителей. Нередки случаи, когда кирпичные стены окрашивают воздухонепроницаемыми растворами, например масляными красками или наносят неподходящие штукатурки.

Конечно, большинство работ по ремонту кладки невозможно производить в зимнее время года, но пригласить специалиста, определить причины и наметить план работ лучше в не сезон. Это и обойдется дешевле, и позволить приступить к ремонту сразу по наступлению теплых дней.

Особенно опасным фактором, запускающим довольно быстрый процесс разрушения, являются ошибки в организации дренажной системы участка — неправильное сооружение водостоков, сливов и отмостки вокруг здания (либо их полное отсутствие) гарантированно приведут к увлажнению фундамента и последующему промерзанию наружных стен.

Помимо вышеперечисленного, швы практически любой каменной кладки подвергаются «выветриванию» под воздействием атмосферных осадков (ветра, дождя, снега, изменений температур). Это снижает теплозащитные характеристики стен и впоследствии запускает процесс медленного разрушения.

Масштабные ремонтные работы лучше производить только после получения заключения специалистов, а вот заменить часть испорченной кладки или обработать трещины можно самостоятельно.

Тонкий штрих

Фото: Phototimes/Dreamstime

Самым распространенным дефектом каменных стен были и остаются всевозможные трещины. В зависимости от их величины, глубины и протяженности производят необходимые ремонтные работы. Так, тонкие трещины (неглубокие) заделывают жидким цементным раствором. Предварительно их очищают от пыли, грязи и частичек камня. Удобнее всего это сделать специальным архитектурным инструментом под названием «скарпель» — в виде тонкого круглого стержня, расширяющего на конце в виде заточенной лопаточки. Скарпелью слегка расширяют трещину и удаляют грязь. Затем трещину очищают от мусора, сушат и заполняют жидким раствором при помощи растворонасоса. Таким способом заделывают несквозные трещины.

Для длинных широких трещин понадобится замок с якорем, который не позволит им расползаться дальше по кладке. Замком может послужить металлический профиль, который укрепляют в стене с помощью анкеров на противоположных концах трещины.

Фото: DP/Legion-media

Далее отверстие заделывают густым раствором. Нередко на тонкие, но длинные трещины требуется ставить три и более замков. В этом случае стоит детально оценить степень и скорость разрушения, иначе анкеры могут спровоцировать еще большее расслоение кладки.

Выщербленные участки кирпича или кладки ремонтируют похожим образом. С помощью скарпели, молотка, лома, кирки или шлямбура в местах ремонта полностью удаляют единицу кирпича или камня, в котором обнаружено повреждение, а также один два вокруг него ним, а на их место устанавливают новые в виде замка (змейкой, зигзагом, не друг за другом). Стены с тенденцией быстрого разрушения, на которых образуются широкие короткие трещины, дополнительно укрепляют, например, т-образными металлическими анкерами, забиваемыми в кладку. Это позволит на длительное время остановить «расползание» кладки.

А теперь все серьезно

Фото: DP/Legion-media

Значительные разрушения стен потребуют, как минимум, укрепления существующей кладки, а в идеале, точной оценки причин и ряда мер по ликвидации их возникновения.

Глубокие трещины с тенденцией к разрастанию потребуют дополнительного упрочнения. Для этого применяют «инъекции» цементного раствора. Шлямбуром (реже сверлом) делают несколько отверстий, в которые при помощи инъектора из газовой трубы (диаметром примерно 1,25 — 1,87 мм) закачивают раствор. После застывания раствора трещину закладывают новыми кирпичами по типу «замка».

Кладку разбирают слева направо, начиная с верхнего горизонтального шва. Для начала работ необходимо составление плана работ по разборке кладки.

Широкие и протяженные повреждения кладки, особенно, если стена сложена более чем в один кирпич, ремонтируется последовательно. Для этого каждую часть кладки разбирают, заменяют на новую, сушат, а затем приступают к следующему участку.

К повреждениям стен нередко приводит неправильно выполненная расшивка швов, при которой влага скапливается внутри кладки и постепенно разрушает основу. Реставрацию швов в этом случае вполне можно выполнить даже без специальных навыков. Осыпающиеся и ненадежные части удаляют скарпелью, швы зачищают до тех пор, пока раствор не перестанет сыпаться, и очищают. Далее отверстия заделывают раствором вровень с кирпичом или камнем. Такой способ не позволит влаге скапливаться в швах. Для этой цели используют известково-цементный раствор (известь поглощает воду, а цемент отталкивает), он пластичнее и прочнее обычного цементного.

Соль не добавлять

Фото: DP/Legion-media

 

Как проверить, насколько быстро разрушается каменная кладка?

Есть простой способ. Берут специальные гипсовые пластины — маячки с датой, которые закрепляют на широком и узком месте трещины. Смещение, разрыв одной из пластин в течение 10-20 дней говорит о том, что идет быстрый и, скорее всего, даже опасный процесс разрушения стены.

К факторам, разрушающим кладку, на которые, однако, часто не обращают должного внимания, относятся высолы — водно-солевые растворы, выступающие на поверхности кирпича. Их появление свидетельствует о допущенных ошибках при организации гидроизоляции фасада, в результате чего соль выходит на поверхность кирпича и разъедает его.

Причиной могут стать и некачественные строительные материалы, с неверными пропорциями извести, ускорителей затвердевания и соли.

Для удаления высолов поверхность фасада зачищают от соли щеткой, промывают его раствором уксусной кислоты, нашатырного спирта или специального моющего средства. Однако полная очистка от белых разводов на стенах, к сожалению, не решит проблемы кардинально. В дальнейшем процесс кристаллизации соли будет происходить внутри кладки, а из-за влажности к нему присоединится и грибковое заражение. Чтобы этого не произошло, кладку обрабатывают гидрофобизатором — раствором, который заполняет поры кирпича или камня и придает им водоотталкивающие свойства. Гидрофобизаторы наносят на чистую сухую поверхность валиком или распылителем и оставляют на сутки, следя, чтобы фасад ни в коем случае не намокал в течение этого времени. Использование гидрофобных пропиток позволяет практически навсегда избавиться от высолов, а, кроме того, активно защищают от грибка, трещин и разрушений. Гидрофобизацию проводят исключительно в теплое время года

 

Ремонт кирпичной кладки, заделка трещин, как укрепить стену из кирпича

Кирпичная кладка, обладающая высокими прочностными характеристиками, способна служить очень продолжительное время. Однако различные факторы могут обусловить возникновение и накапливание в ней дефектов, способных разрушить ее частично, а иногда даже полностью. С тем, чтобы максимально продлить срок службы всего здания, необходимо своевременно производить ремонт кирпичной кладки наружных стен, а иногда и внутренних перегородок, сложенных из кирпича.

Причины возникновения дефектов в кирпичных кладках

Знание причин, вызывающих разрушение кирпичной кладки стен, зачастую позволяет предотвратить эти негативные явления и сократить расходы, связанные с ремонтом. Одной из основных причин, сокращающих срок жизни наружных кладок, является проникновение воды, обусловленное пористостью кирпича. Замерзая, вода расширяется, вызывая таким образом разрушение кирпичей и связующего цементного раствора. Целостность кладки могут нарушить и вибрации, вызванные работой какого-то оборудования или близостью крупных транспортных артерий. Большую негативную роль в этом отношении играют и температурные перепады.

Почему возникают трещины в кладке кирпича?

Трещины в стенах кирпичного дома могут быть обусловлены и следующими причинами:

  • усадкой здания после завершения строительства;
  • деформацией фундамента, вызванной замерзанием и неравномерным оттаиванием грунтовых вод;
  • разной несущей способностью грунта в пределах здания;
  • недостаточной глубиной заложения фундамента;
  • деформацией балочных перекрытий или их чрезмерной нагрузкой;
  • возведением пристроек без деформационного шва.

Причины разрушения кладки могут крыться и в неграмотной эксплуатации зданий, а также в невыполнении таких профилактических мер, как:

  • очистка крыши от снега;
  • ремонт кровли;
  • очистка и своевременный ремонт водостоков.

Еще почитать:

Сколько стоит печной красный кирпич?

Как построить дом из Лего кирпича?

Что делать, когда появляются первые признаки дефектов кирпичной кладки

Появление первых трещин и деформаций вовсе не является сигналом к немедленному началу ремонта. Прежде, чем заделывать кирпичную стену, следует произвести следующие предварительные мероприятия:

  • постараться найти и устранить причину случившегося;
  • установив и устранив причину, вести наблюдение за динамикой развития деформации.

Если этими мероприятиями пренебречь, то деформация кладки может продолжиться даже после ее ремонта.

Наблюдать за динамикой происходящих в кладке процессов следует начинать с появлением трещин, глубина которых составляет 10 мм и более. Наблюдение производится путем замера их глубины. Кроме того, вдоль трещины могут устанавливаться маяки из бумаги или гипса. Если стены оштукатурены, то штукатурка в местах установки маяков сбивается. Швы, имеющиеся в кирпичной кладке, очищаются от загрязнений и промываются водой.

Восстановление кирпичной кладки наружных стен наиболее эффективно в тех случаях, когда причины возникших негативных процессов устранены и когда маяки показывают, что процесс деформации прекратился.

Устанавливаем пластинчатый маяк для наблюдений за трещиной:

Дефекты, возникающие в кирпичной кладке, и технология их устранения

Наиболее распространенными дефектами, возникающими в кирпичной кладке, являются:

  • трещины;
  • расслоение рядов;
  • разрушение скрепляющего раствора в швах;
  • разрушение некоторых кирпичей;
  • деформация кладки в виде отклонения от вертикали и выпучивания.

Рассмотрим технологию устранения этих дефектов своими руками.

Рекомендуем эти статьи:

Какая нужна краска для кирпича для наружных работ?

Как поштукатурить кирпичную стену?

Ремонт трещин

Ремонт трещин в кирпичной кладке следует производить лишь после того, как их увеличение прекратится. Иначе все предпринятые усилия окажутся напрасными. Если ширина трещины не превышает 5 мм, для ее заделки можно использовать цементный раствор. Предварительно ее следует очистить от мусора и смочить изнутри. Для очистки можно пользоваться щетками, ручными шлифовальными машинками, сжатым воздухом. Чтобы обеспечить лучшее сцепление раствора с кирпичами, края щели рекомендуется сбить с помощью молотка.

Если трещины в кладке кирпича имеют средние размеры, когда их ширина составляет 5-10 м, их заделка производится таким же образом, но с добавлением мелкого песка.

Трещины шириной, превосходящей 10 мм, относятся к критичным и должны устраняться немедленно. Для их устранения своими силами можно воспользоваться одним из следующих способов:

  • Поврежденный участок кладки разбирается, начиная с верхнего ряда, и заменяется на новую. Материал в ней укладывается способом «кирпичный замок». В состав кладки рекомендуется включать куски арматуры или металлические полосы, которые перекрывали бы щель.
  • Если возможность разборки кладки отсутствует, то технология ремонта позволяет использовать цементный раствор, дополняемый металлическими анкерами. Этот металлический крепеж должен устанавливаться в нескольких местах вдоль трещины и закрепляться к обоим краям трещины с помощью дюбелей. Если анкеры установить невозможно, то стена должна быть укреплена изнутри дома.

Решая, чем заделать вертикальные трещины в кирпичной кладке, следует учитывать, что это может производиться и с помощью монтажной пены. В этом случае пену, застывшую в щели, подрезают на глубину около 2 см, а оставшееся пространство заполняют цементным раствором.

Ремонт швов в кирпичных кладках

Ремонтируем швы кирпичной кладки

Ремонт кирпичных стен необходим и тогда, когда цемент, связующий кирпичи, начинает крошиться и выпадать. Когда повреждения носят единичный характер, дефект устраним довольно легко своими силами. Ремонт и заделка швов кирпичной кладки в этом случае производится в следующем порядке:

  • старый отделившийся цемент удаляется с помощью стамески или отвертки. Осколки цемента заталкивать внутрь не рекомендуется;
  • кирпичи, прилегающие к поврежденному шву, смачиваются струей воды, которой также удаляются крошки старого цемента;
  • очищенные шовные пространства заполняются новым раствором с помощью узкого мастерка.

Свежий раствор, используемый для ремонта, должен содержать минимальный объем влаги. Это позволяет ему лучше удерживаться в заделываемых швах. В первую очередь должно производиться заполнение вертикальных швов. Горизонтальные швы заполняются во вторую очередь. По мере приближения к верхней стенке используемый раствор должен быть более сухим, чем во внутреннем пространстве швов.

Замена поврежденных кирпичей

Меняем поврежденный кирпич

Выветривание кирпичной кладки, а также проникновение в нее влаги могут стать причиной растрескивания или даже полного разрушения одного или сразу нескольких кирпичей. Поскольку подобные «дыры» в стенах превращаются в дополнительный разрушающий фактор, с заменой поврежденных кирпичей тянуть никогда не стоит.

Если поврежденный кирпич стоит в заметном месте, то с поиском замены для него могут возникнуть некоторые трудности. Это связано с тем, что оттенки этих изделий могут быть различны в разных партиях. Более того, даже если остались кирпичи из ранее использованной партии, то и их цвет будет отличен, поскольку кирпичи, установленные в кладку, подвержены довольно быстрому выгоранию.

Подход к замене поврежденных кирпичей зависит от степени их целостности. Если на кирпиче имеется лишь небольшая трещина, то технологией ремонта допускается, чтобы такой кирпич был лишь развернут трещиной внутрь кладки.

Чтобы извлечь из кладки кирпич, утративший свою целостность, поступают следующим образом:

  • в цементе, фиксирующем кирпич, выбуривается серия отверстий, причем отверстия делаются как можно ближе друг к другу;
  • если цемент сохраняет свою прочность и если кирпич извлечь не удается, следует воспользоваться зубилом, чтобы разрушить остатки цемента, удерживающего кирпич на месте.

В том случае, когда решено кирпич использовать повторно, после его изъятия из кладки он должен быть опущен в ведро с водой. Если же используется новый кирпич, что он должен быть замочен хотя бы за час до установки.

Отверстие, где находился поврежденный кирпич, должно быть очищено от остатков старого цемента. Оросив его водой, на его дно наносят подушку раствора. На подготовленный для замены и замоченный кирпич также наносят раствор с боков и сверху. После этого кирпич вставляется в подготовленное для него пространство. Пустоты, оставшиеся в швах, заполняются дополнительным количеством раствора.

Устранение деформаций кирпичных стен

Восстановление кирпичной стены, подвергшейся деформации, должно предваряться выяснением вызвавших ее причин. Вполне может произойти так, что сначала придется укреплять фундамент, устранять причины, вызвавшие его проседание, для чего может потребоваться, например, произвести ремонт уложенного поблизости водопровода, организовать отвод грунтовых вод или принять другие меры.

Факт деформации кирпичных стен можно установить:

  • визуально;
  • с помощью замеров;
  • путем проверочных расчетов нагрузки на кирпичные кладки.

Прежде, чем начинать ремонт кирпичной кладки стен, подвергшихся деформации, необходимо:

  • проверить то состояние, в котором находятся внутренние конструктивные связи сооружения, убедиться в отсутствии их разрывов;
  • произвести проверку на предмет смещения опор, балок, плит перекрытия;
  • убедиться в отсутствии чрезмерных нагрузок на кладку.

Деструкция кирпичной кладки вследствие ее деформации предотвращается методом частичной или полной разборки стен и их перекладки в сочетании с усилением, производимым согласно расчетам.

Возможно, заинтересует:

Технология производства гиперпрессованного кирпича.

Средняя цена облицовки дома кирпичом.

Усиление кирпичной кладки

Как усилить кирпичную кладку?

Надежным способом сохранения целостности любой кирпичной стены является ее усиление. Можно ли и как укрепить стену из кирпича своими силами?

Конечно, это возможно. В настоящее время усиление кирпичных кладок производится с помощью следующих обойм:

  • армированных растворных;
  • железобетонных;
  • композиционных;
  • стальных.

Усиление стен с помощью таких обойм позволяет полностью восстановить их несущую способность. Вместе с тем, работам по усилению должна предшествовать заделка трещин в кирпичной кладке, а также другие восстановительные операции.

Армированные обоймы

Армированные обоймы изготавливаются из:

  • стержней арматуры;
  • арматурных каркасов;
  • железобетонных пилястр;
  • арматурной сетки.

Для этого выбранный материал крепится с помощью шпилек или анкеров на одной или на обеих сторонах стены. Улучшение физико-механических характеристик достигается, благодаря нанесению на обойму цементно-песчаного раствора.

Железобетонный пояс

Данный вид усиления обеспечивается с помощью прочной стальной арматуры и мелкозернистой бетонной смеси. Такой пояс способен принять на себя значительную долю нагрузки, приходящейся на кирпичную кладку.

Однако следует помнить, что подобный пояс имеет большой вес, что существенно увеличивает нагрузку на фундамент здания.

Композиционное усиление

Композиционные материалы, изготавливаемые из высокопрочных волокон (стекло- и углеволокно), являются наиболее эффективными для усиления кирпичных стен.

Особенность обойм данного типа состоит в том, что с их помощью увеличивается прочность в вертикальных конструкциях на сжатие, а также повышается прочность в поперечных сечениях на срез или сдвиг.

Стальная обойма

Стальная конструкция позволяет значительно повысить несущую способность кирпичной кладки. Она собирается из толстых арматурных стержней, полосовой стали, стальных уголков.

Такая обойма укрывается металлической сеткой, на которую наносится слой цементного раствора.

В настоящее время широко применяется современный способ усиления кирпичных кладок, где обычный кладочный цемент заменяется полимерцементным раствором. Такой способ дает возможность увеличить несущую способность кирпичных кладок на 60%, не увеличивая при этом их массу.

Таким образом, надлежащий уход за кирпичными кладками, своевременный ремонт и заделка трещин в кирпичных стенах дают возможность существенно увеличить их прочность, надежность и продолжительность службы.

Обследование фасадов на предмет выявления причин разрушения кладки

Обследование фасадов на предмет выявления причин разрушения кладки

Содержание

  1. Цель обследования
  2. Характеристика здания
  3. Описание технического состояния и конструкции наружных стен здания на момент обследования
  4. Классификация дефектов наружного слоя стен — кирпичной кладки из облицовочного кирпича, выявленных при обследовании
  5. Выводы
  6. Рекомендации
  7. Фотофиксация

Цель обследования

Обследование фасадов из облицовочного кирпича жилого дома, на предмет выявления причин разрушения кладки, установления категории технического состояния конструкции и разработки рекомендаций по исправлению выявленных дефектов.

Фасад. Отслоение и выпучивание облицовочного слоя

Характеристика здания

1. Назначение здания.

Многоквартирный жилой дом

2. Конструктивная схема здания.

Каркасная схема. Каркас здания выполнен из монолитных железобетонных перекрытий, колонн, диафрагм жёсткости.

3. Количество этажей. Наличие подвала.

15-17. Имеется подвал и тех. подполье.

4. Год постройки, надстройки и последнего капитального ремонта.

Здание построено в 2004-2005.

5. Наружные стены.

Наружные стены многослойные самонесущие.

6. Внутренние опоры для перекрытий.

Железобетонные колонны, диафрагмы жёсткости.

7. Наличие внутренних поперечных стен, развязывающих продольные стены.

нет

8. Перекрытие над подвалом или полуподвалом.

Монолитное железобетонное.

9. Чердачные перекрытия (покрытие).

Монолитное железобетонное.

10. Перемычки над оконными и дверными проёмами.

Металлические перемычки из уголков 100х63х8мм.

11. Кровля, крыша.

Крыша совмещенная, кровля мягкая рулонная. Водоотведение с кровли здания организованное по внутренним водостокам.

12. Пространственная жёсткость коробки здания.

Жёсткость здания обеспечивается за счёт совместной работы элементов железобетонного каркаса и жёстких узлов сопряжения монолитных плит перекрытия, колонн, диафрагм жёсткости.

13. Состояние здания по наружному виду:

а) выветривание материала стен, столбов;

б) деформации и состояние наружной отделки;

в) состояние цоколя.

а) Отслоение лицевой части щелевого кирпича в кирпичной облицовке.

б) Зафиксированы многочисленные деформации кирпичной кладки наружной облицовки стен, в виде вертикальных трещин.

в) Работоспособное техническое состояние.

14. Благоустройство участка (планировка двора, наличие и состояние отмосток).

Выполнена отмостка по периметру здания с организованным водоотведением от цоколя здания.

15. Фасады.

Из кирпичной кладки.

16. Балконы, эркеры, карнизы и др. выступающие элементы фасадов.

В уровне отметки с +3.300 (со 2-этажа) до +41.897м выступающими элементами здания являются эркеры многоквартирного жилого дома.

17. Лестницы.

Монолитные железобетонные

18. Перегородки.

Не входили в работы по обследованию.

19. Оконные и дверные заполнения.

Заполнение оконных проёмов выполнено из оконных блоков из ПВХ стеклопакетов.

20. Планировочное решение.

Здание построено по индивидуальному проекту.

21. Основные данные архивных материалов.

Раздел проектной документации — проект №4101-1-АР.

22. Уровень ответственности.

Согласно ГОСТ Р54257-2010, табл. №1, примерный срок службы сооружения − не менее 125 лет. Сооружение относится к уровню 2 − нормальному уровню ответственности.

Фасад. Отслоение и выпучивание облицовочного слоя

Описание технического состояния и конструкции наружных стен здания на момент обследования

1. Результат обследования наружных стен здания

1.1. Конструкция стен.

Согласно листу архивного проекта 25, сечения 10-15, узел деформационного шва, наружные стены – самонесущие многослойные, выполнены в двух вариантах:

1. В сечениях, где расположены оконные проёмы, эркеры и лоджии, наружные стены состоят из 2-х слоёв:

  • внутреннего слоя из ячеистых блоков y=600кг/м3, толщиной 380мм.
  • наружного слоя из кирпича керамического облицовочного толщиной 120мм.

2. В местах расположения несущих диафрагм жёсткости (узлы 16-20, лист 26) наружные стены состоят из 3-х слоёв:

  • внутреннего слоя из ячеистых блоков y=600кг/м3, толщиной 300мм;
  • внутреннего слоя из утеплителя пенополистирола толщиной 120мм;
  • наружного слоя из кирпича керамического облицовочного толщиной 120мм.

Наружный и внутренний слои кладки армируются сварными сетками через 8 рядов кладки по высоте.

Внутренний и наружный слой кладки соединяют между собой гибкие связи в виде анкеров из базальтопластика, которые располагаются через 600 мм в уровне сварных сеток.

1.2. Материал стен, качество бетона, металла и т.п. (горизонтальность рядов кладки, толщина швов, полнота заполнения швов раствором. Тщательность перевязки рядов кладки, однородность бетона и отсутствие его сортировки, связь инертного заполнителя с цементным камнем и т.п.)

Наружный слой кладки выполнен из кирпича керамического облицовочного по прочности марки М100, по морозостойкости F35.

Утеплитель пенополистирол ПСБ-С, плотностью 15кг/м3;

Плотность ячеистых блоков y = 600кг/м3.

Диафрагмы жёсткости выполнены из тяжёлого бетона плотностью 2500 кг/м3.

Перемычки над оконными и дверными проёмами из уголков сечением 160х63х8мм.

При проведении зондажей в местах образования дефектов виде диагональных трещин зафиксировано недостаточное (менее 50мм) опирание кладки на бетонную плиту перекрытия. На отдельных участках фасада – на углах и под оконными проёмами зафиксированы дефекты: вертикальные трещины, нарушение геометрии кладки облицовки, отслоение наружного слоя из облицовочного кирпича от внутреннего слоя. Обнаруженные дефекты свидетельствуют о недостаточной закреплении гибкими связями наружного слоя из облицовочного кирпича с внутренним из ячеистых блоков.

2.5. Прочностные характеристики материалов стен

Кирпич глиняный М100.

Раствор М100.

2.6. Дефекты, выявленные при обследовании.

Зафиксированы дефекты:

  • Вертикальные трещины шириной раскрытия более 5мм в наружном слое стен – облицовке, толщиной 120мм, длинной от 1 до 5 этажей.
  • Отслоение облицовочного слоя от внутреннего слоя из ячеистых блоков.
  • На ограждениях балконов зафиксировано отслоение лицевого слоя щелевого кирпича вследствие размораживания. Отливы на ограждениях лоджий отсутствуют. По верхней грани ограждения лоджий выполнен слой цементно-песчаного раствора, который за время эксплуатации отслоился и не выполняет свою защиту от проникновению воды в полости в кирпиче.
Фасад. Отслоение и выпучивание облицовочного слоя

Классификация дефектов наружного слоя стен — кирпичной кладки из облицовочного кирпича, выявленных при обследовании

Классификация дефектов выполнена в соответствии с Рекомендациями по обследованию и оценке технического состояния крупнопанельных и каменных зданий.

В соответствии с «Рекомендациями…» :

4.2. Оценка технического состояния каменных, крупноблочных и крупнопанельных конструкций по прочности является основным видом оценки. Несущая способность армированных и неармированных каменных и крупноблочных конструкций определяется в соответствии с указаниями главы СНиП по проектированию каменных и армокаменных конструкций с использованием данных обследований: фактической прочности камня, бетона, раствора, предела текучести арматуры и стальных элементов (балок, затяжек, анкерных устройств, закладных деталей) и т.п. При этом должны учитываться факторы, снижающие несущую способность конструкций:

— наличие трещин и дефектов;

  • уменьшение расчетного сечения конструкций в результате механических

повреждений, агрессивных и динамических воздействий, размораживания, пожара, эрозии и коррозии, устройства штраб и отверстий;

  • эксцентриситеты, связанные с отклонением стен, столбов, колонн и перегородок от вертикали и выпучиванием из плоскости;
  • нарушение конструктивной связи между стенами, колоннами и перекрытиями при образовании трещин, разрывах связей;
  • смещение балок, перемычек, плит на опорах.

4.3. Фактическая несущая способность обследуемой конструкции Ф с учетом указанных факторов вычисляется по формуле

Ф = N × Ктс, (4)

где N — расчетная несущая способность конструкций определяется в соответствии с указаниями СНиП без учета понижающих факторов подстановкой в соответствующие расчетные формулы фактических значений прочности (марок) материалов, площади сечения кладки бетона, арматуры и т.п.;

Ктс — коэффициент технического состояния конструкций, учитывающий снижение несущей способности каменных конструкций при наличии дефектов,

трещин, повреждений, при увлажнении материалов и т.п., принимается равным:

— для стен, столбов, простенков при наличии вертикальных трещин,

возникающих вследствие перегрузки конструкций постоянными, временными и особыми (случайными) нагрузками (рис. 9), исключая трещины, вызванные действием горизонтальных сил (температурой, усадкой, осадкой фундаментов и т.п.) принимается по табл. 5;

Характер повреждения кладки стен, столбов и простенков

 

Ктс для кладки

 

неармированной

 

армированной

 

Трещины в отдельных камнях

 

1

 

1

 

Волосные трещины, пересекающие не более двух

 

0,9

 

1

рядов кладки, длиной 15-18 см

 

 

 

То же, при пересечении не более четырех рядов

 

0,75

 

0,9

кладки длиной до 30-35 см при количестве трещин

 

 

не более трех на 1 п. м ширины (толщины) стены,

 

 

столба или простенка

 

 

 

То же, при пересечении не более восьми рядов

 

0,5

 

0,7

кладки, длиной до 60-65 см при количестве

 

 

трещин не более четырех на 1 п. м ширины

 

 

(толщины) стены, столба и простенка

 

 

 

То же, при пересечении более восьми рядов

 

0

 

0,5

кладки, длиной более 60-65 см (расслоение

кладки) при количестве трещин более четырех на

1 п. м ширины стен, столбов и простенков

4.10. Состояние, степень повреждения и необходимость конструктивного усиления каменных, крупноблочных и крупнопанельных конструкций определяются в зависимости от величины снижения (в процентах) несущей способности при наличии дефектов, трещин и повреждений. Основные градации состояний, степень повреждений конструкций и рекомендации по их усилению приводятся в табл. 8.

Таблица 8

Состояние и степень

повреждения (в скобках)

Снижение несущей способности в %

Усиление конструкций

удовлетворительное (0)

0-5

не требуется

слабое (I)

до 15

требуется при наличии трещин

среднее (II)

до 25

требуется

сильное (III)

до 50

требуется

аварийное (IV)

свыше

50

возможно при технико-экономическом обосновании или разборке

Примечание. При снижении несущей способности конструкций на 15 % и более вследствие повреждения сечения трещинами, сколами, раздроблением и т.п., усиление конструкций во всех случаях является обязательным независимо от величины действующей нагрузки.

При отсутствии указанных повреждений усиление конструкций требуется в случаях, когда величина действующей нагрузки превосходит их фактическую несущую способность (с учетом пониженной прочности (марки материалов и т.п.).

На основании выполненной классификации дефектов произведена оценка несущей способности кладки. При проведении обследования установлено наличие дефектов:

  1. В наружном слое из кирпичной кладки самонесущих стен здания зафиксированы деформационные трещины. По характеру распространения трещин установлено:
  • Длина трещин более 60см. Трещины вертикальные и пересекают более 8-ми рядов кладки. В месте расположения трещин кирпичная кладка наружного слоя имеет отслоение от внутреннего слоя кладки блоков из ячеистого бетона.
  • Зафиксированы отдельные вертикальные трещины длиной ½ высоты стены, с наибольшим раскрытием на углах здания.
  • Снижение несущей способности, в соответствии с таблицей 5, будет составлять 50%.

На основании проведённого обследования и классификации повреждений облицовки из керамического щелевого кирпича установлено:

  1. В соответствии с СП 13-102-2003 и ГОСТ Р 31937-2011 техническое состояние наружного облицовочного слоя стен из кирпича керамического щелевого соответствует аварийному состоянию
  2. Физический износ стен из кирпича керамического щелевого в соответствии с ВСН 53-86(р) соответствует 50%.

Выписка из ВСН 53-86(р) «Правила оценки физического износа зданий»

Стены кирпичные

Таблица 10

Признаки износа

Количественная оценка

Физический износ, %

Примерный состав работ

Отдельные трещины и выбоины

Ширина трещины до 1 мм

0-10

Заделка трещин и выбоин

Глубокие трещины и отпадение штукатурки местами, выветривание швов

Ширина трещин до 2 мм, глубина до 1/3 толщины стены, разрушение швов на глубину до 1 см на площади до 10%

11-20

Ремонт штукатурки или расшивка швов, очистка фасадов

Отслоение и отпадение штукатурки стен, карнизов и перемычек, выветривание швов, ослабление кирпичной кладки, выпадение отдельных кирпичей, трещины в карнизах и перемычках, увлажнение поверхности стен

Глубина разрушения швов до 2 см на площади до 30%. Ширина трещины более 2 мм

21-30

Ремонт штукатурки и кирпичной кладки, подмазка швов, очистка фасада, ремонт карниза и перемычек

Массовое отпадение штукатурки, выветривание швов, ослабление кирпичной кладки стен, карниза, перемычек с выпадением отдельных кирпичей, высолы и следы увлажнения

Глубина разрушения швов до 4 см на площади до 50%

31-40

Ремонт поврежденных участков стен, карнизов, перемычек

Сквозные трещины в перемычках и под оконными проемами, выпадение кирпичей, незначительное отклонение от вертикали и выпучивание стен

Отклонение стены от вертикали в пределах помещения более 1/200 длины деформируемого участка

41-50

Крепление стен поясами, рандбалками, тяжами и т.п., усиление простенков

Массовое прогрессирующие сквозные трещины, ослабление и частичное разрушение кладки, заметное искривление стен

Выпучивание с прогибом более 1/200 длины деформируемого участка

51-60

Перекладка до 50% объема стен, усиление и крепление остальных участков стен

Разрушение кладки местами

61-70

Полная перекладка стен

Отслоение лицевого слоя кирпича

Выводы

В результате проведенного детального визуально – инструментального обследования технического состояния наружного облицовочного слоя многослойных стен многоквартирного жилого дома по адресу: Московская область, г. Люберцы, Октябрьский проспект, д.145 можно сделать следующие выводы:

  1. Техническое состояние кирпичной кладки стен здания соответствует аварийному состоянию.
  2. Вследствие наличия деформационных трещин в стенах пространственная жёсткость и несущая способность стен снижена. Причина появления дефектов:
  • Недостаточное закрепление гибкими связями наружного облицовочного слоя к внутреннему слою из каменной кладки из блоков ячеистого бетона;
  • Превышение свеса нижнего ряда кирпичей облицовки в опорном узле на монолитную плиту перекрытия, более предельно допустимого значения в 15мм (зафиксированная величина свеса 40- 60мм).
  • Отслоение и выпучивание облицовочного камня толщиной 40мм на торцах плит перекрытия, в местах примыкания к торцевой части монолитной плиты перекрытия, сопровождаемое появлением трещин в вышележащих рядах кладки.
  • Недостаточная несущая способность кладки в узлах сопряжения с монолитными перекрытиями и ненадёжная опора кладки на монолитное перекрытие.
  • Отсутствие деформационных швов в кладке
  1. В соответствии с рекомендациями по усилению каменных конструкций зданий и сооружений (таблица 1) для неармированной кладки с повреждениями в виде трещин до 2мм и длиной до 60-65см коэффициент снижения несущей способности равен 0,5 что, в соответствии с п 1.28, классифицируется как сильное повреждение. В соответствии с таблицей 4 при сильных повреждениях кладки требуется ее капитальное восстановление по специально-разработанному проекту усиления.
  2. Опорный узел кирпичной кладки наружного слоя облицовочной плиты, в соответствии с листом 25 рабочего проекта 4101-1-АР, не соответствует действующим нормам СП 70.13330.2012.

В соответствии с СП 70.13330.2012 раздел 9.5 извлечение:

9.5. Требования к конструкциям и материалам лицевого слоя многослойных стен

9.5.1. На фасадах зданий в уровне перекрытия необходимо предусмотреть водоотбойники-карнизы не более чем через три этажа по высоте.

Вылет карнизов — не менее 50 мм, при устройстве через три этажа — не менее 150 мм.

Расшивку наружных швов следует выполнять заподлицо или с внешним валиком.

Свес нижнего ряда кладки лицевого слоя с опорной конструкцией не должен превышать 15 мм.

Сдвижка кирпичей лицевого слоя относительно друг друга из плоскости стены не допускается.

Не допускается в построечных условиях приклейка на наружный торец плиты перекрытия керамической плитки, пиленого кирпича или других декоративных элементов, а также наращивание штукатурным армированным слоем более 40 мм.

Установка на торец перекрытия декоративных элементов допускается только в опалубку до заливки бетоном с предусмотренным проектом креплением.

9.5.4. В трехслойных стенах должны предусматриваться для соединения облицовочного и внутреннего слоев гибкие связи в количестве не менее 4 шт./м2, и дополнительные — на углах и вблизи проемов. Связи следует устанавливать под прямым углом к поверхности стены; они должны иметь отгибы или утолщения (для полимерных материалов).

Глубина анкеровки в растворный шов — по проекту, материал — нержавеющая коррозионно-стойкая сталь.

9.5.6. В местах пересечений стен должны укладываться горизонтальные Т-образные связевые сетки, заводимые во внутренний слой кладки в каждую сторону не менее чем на 1 м. Шаг связевых сеток во внутреннем слое кладки по высоте должен быть не более 60 см.

9.5.7. Внутренний слой кладки, к которому на гибких связях крепится наружный слой, должен быть закреплен к вертикальным элементам каркаса.

9.5.8. В вертикальные швы нижних и верхних рядов кладки должны устанавливаться продухи в соответствии с СП 50.13330.

Локальное разрушение кирпичной кладки

Рекомендации

На основании проведённого обследования и выявленных дефектов рекомендуется выполнить следующие мероприятия по восстановлению наружного слоя кирпичной облицовки:

1. В местах образования трещин над перемычками в углах здания и в уровне междуэтажных перекрытий произвести переборку кирпичной кладки с заменой кирпичей на новые.

Работы необходимо выполнять захватками длиной не более 500мм. Для обеспечения совместной работы старой и новой кладки необходимо выполнить перевязку швов по всей высоте заменяемого участка. В месте стыка старой и новой кладки связь необходимо дополнительно усилить устройством анкерующих стержней Ø6 А240, забиваемых в отверстия диаметром 4 мм и приваркой к ним арматурных сеток из проволоки Ø4 В500, Вр500 с ячейками 100×100 мм, укладываемых в растворные швы новой кладки.

Рис 1. Соединение новой кладки на арматурных выпусках:

  1. – новая кладка;
  2. – кладка, укладываемая во вторую очередь;
  3. – старая кладка;
  4. – арматурная сетка Ø4 В500, Вр500 с ячейкой 100×100 мм;
  5. – арматурные стержни Ø6 А240

2. Усилить крепление наружного облицовочного слоя.

Усиление и восстановление облицовочного слоя может быть выполнено путем установки анкеров, с их закреплением в существующей кладке из блоков ячеистого бетона и монолитных диафрагм жёсткости.

В облицовке и кладке стены высверливают отверстия с уклоном к горизонту 30˚, диаметром 20-30 мм с интервалом 600-800 мм по вертикали и горизонтали, в которые устанавливают анкера.

В качестве ремонтной связи может применяться резьбовая шпилька из нержавеющей стали А4. Для фиксации шпильки во внешнем облицовочном и внутреннем слое стены используются составы для химических анкеров.

Для установки, в стене сверлится отверстие глубиной L= L1+10мм, где L1 –длина ремонтной связи.

Для установки анкеров в многослойную стену с теплоизоляционным слоем необходимо просверлить отверстие глубиной L= L1+10мм, где L1 –длина ремонтной связи. Далее ввести в отверстие во внутренней стене состав для химических анкеров. После в отверстие установить металлическую гильзу и заполнить гильзу с установленной резьбовой шпилькой составом для химических анкеров.

3. Выполнить усиление в опорных узлах кладки на монолитную плиту.

Для уменьшения свеса опорной части кладки на монолитное перекрытие выполнить вычинку существующих облицовочных камней в уровне торца монолитного перекрытия, далее произвести установку металлического уголка сечением 160(h)х100х9мм с креплением его к торцу монолитного перекрытия при помощи анкеров, установленных с шагом 600мм. Работы по монтажу опорных уголков необходимо производить от отметки +44.987м и далее до отметки +3.300м. Далее произвести устройство теплоизоляции узла из минераловатных плит, произвести устройство отделочного слоя по сетке.

4. Выполнить устройство вертикальных деформационных швов в соответствии с требованиями СП 15.13330.2012.

9.84 Вертикальные температурные швы в лицевом слое многослойных наружных ненесущих стен (в том числе заполнения каркасов) должны назначаться по расчету на температурно-влажностные воздействия, инсоляцию и солнечную радиацию из условия обеспечения прочности и трещиностойкости кладки при условии выполнения требований, указанных в приложении Д.

Расстояния между вертикальными температурными швами и их положение должны назначаться в проекте с учетом указаний приложения Д и конструктивных требований к шагу их расположения.

Толщину шва следует принимать не менее 10 мм, в заполнении шва следует предусматривать упругие прокладки и атмосферостойкие мастики.

Д.6. Вертикальные температурно-деформационные швы устраиваются в лицевом слое многослойных наружных стен, отделенных от основного слоя утеплителя.

Д.7. Рекомендуемые максимальные расстояния между вертикальными температурными швами для прямолинейных участков стен 6-7 м. Вертикальные швы на углах здания следует располагать на расстоянии 250-500 мм от угла по одной из сторон.

5. Работы по усилению кирпичной облицовки необходимо производить по специально разработанному проекту усиления и проектом производства работ (ППР).

Фотофиксация

Локальное разрушение кирпичной кладкиЛокальное разрушение кирпичной кладкиЛокальное разрушение кирпичной кладкиЗондаж в месте образования вертикальной трещины. Свес опорной части кладки от торцевой плоскости монолитного перекрытия ½ толщины кирпича. Отслоение облицовки от торца бетонной плиты из-за недостаточного сцепления раствора с бетонной поверхностью плитыЗондаж №2 Толщина облицовочных плит 70мм – более 30мм, предусмотренной в проектной документации, вследствие этого свес кирпичной облицовки в опорной узлах на монолитное перекрытие местами превышает ½ толщины кирпича

Ремонтируем 5 видов разрушения кирпичной кладки

Ремонтируем 5 видов разрушения кирпичной кладки.

Хорошая кирпичная кладка прослужит очень долго. Но для того, чтобы она сохраняла отличный внешний вид и выполняла все, возложенные на нее функции, кладку необходимо периодически ремонтировать. Даже через очень мелкие трещины влага может проникнуть в стену или плиту, при замерзании или оттаивании она будет разрушать выложенную кирпичную кладку.

Влага является основным, но не единственным вредителем кладки. В зависимости от деформации и возникших проблем, ремонт кирпичной кладки может проводиться по нескольким направлениям.

1. Заделка трещин.

Если трещины будут появляться вновь ищите проблему их возникновения.

Обязательно следует очистить имеющиеся трещины от грязи и пыли. Затем заполнить трещины жидким цементным раствором с мелко просеянным песком (в пропорции 1:3). Его необходимо залить внутрь с помощью, например, спринцовки.

Если трещины более 5 мм, то для их ремонта необходимо поставить анкер или балку. Другими словами, переложить поверхность стены на глубину в полкирпича и ширину в 1-2 кирпича. Затем залить трещину цементным раствором и установить маяк.

Если трещины в этом месте появится снова, то придется принимать меры, чтобы установить и устранить причины ее образования.

2. Ремонт швов.

Не ждите когда швы полностью выйдут из строя, вовремя произведите обновление клеящего состава.

Для начала необходимо избавиться от старого раствора. Удаляются несвязные куски кладки с помощью слесарного зубила и шанцевого молотка. Щетка понадобится, чтобы вымести из швов крошки и пыль.

Далее требуется увлажнить распылителем швы и сами кирпичи. Этот процесс необходим, чтобы предупредить впитывание кирпичами нового раствора. К тому же, такая обработка станет хорошим сцеплением.

На следующем этапе в ход идет заостренная кельма и расшивка. Они дадут такой же тип шва, каким был старым.

Остается только заполнить подготовленный шов новым раствором и удалить излишки кистью.

3. Грунтование перед окраской.

Если кирпичная кладка была крашеной, то поверхность, наверняка, была повреждена в результате ремонта. Чтобы восстановить былую красоту, отремонтированные участки следует снова загрунтовать.

Как правило, при покраске новой кладки грунтовки не требуется. Но после искусственного вмешательства грунтовка нужна, чтобы краска легла ровно.

Для кирпичных стен идеально подходит латексная грунтовка.

4. Гидроизоляция.

Вода чаще всего становится причиной разрушения кирпичных стен. Поэтому, если вы решили привести кладку в порядок, то на завершающем этапе уделите повышенное внимание гидроизоляции: чтобы не возникло новых проблем. Подойдет узкоспециализированный материал на цементной основе. При этом, во время процесса обработки поверхность кирпича должна быть абсолютно сухой.

5. Кирпич крошится и разрушает стену, исправим.

Крошащийся кирпич необходимо полностью заменять.

Чтобы исправить дефекты кладки, связанные с тем, что кирпич крошится, используют штукатурку по металлической мелкоячеистой сетке.

То место, где кирпич крошится, необходимо зачистить до прочной основы.

Затем с помощью болтов и дюбелей укрепить сетку.

Далее хорошенько смочить поверхность стены и нанести песчано-цементный раствор средней вязкости.

На одну часть цемента берется три части крупнозернистого речного песка. Когда стена высохнет, останется только затереть поверхность.

Кирпич является прочным материалом для строительства. Это подтверждает множество сохранившихся замков, переживших не один век. Но, как и любой строительный материал, кирпич нуждается в постоянном уходе и ремонте по необходимости.

Видеоинструкция «Как класть кирпич» расскажет о всех тонкостях и нюансах укладки кирпича тремя способами: вприсык, вприжим, вполуприсык.

Возводим перегородки из гипсокартона прямо в квартире руководство.

Своевременный ремонт поможет сохранить конструкцию на долгие годы. Виды ремонта зависят от конкретных проблемных мест. При повторном возникновении проблемы в одном и том же месте следует обязательно искать и устранять причины дефектов.

Как установить подоконники пошаговая инструкция.

Изготовление печей из газового баллона своими руками.

Гипсокартон на стены без каркаса пошаговая инструкция монтажа.

Трещины кирпичной кладки внешней стены – это катастрофа, которую надо немедленно исправлять. После каждой зимы трещины увеличиваются, и стена может начать рассыпаться. Мы в таких случаях очищали место от осколков и сыпучестей, а затем полностью перекрывали участок заплаткой из мощного цементно – песчаного раствора. Некрасиво, зато проблема устранена. Однако такие стены лучше полностью штукатурить.

Reply this comment.

Можно сделать и красиво. После нанесения цементно песчаного раствора нужно загипсовать участок вровень со стеной. Если это наружные стены, то можно зашить декоративным камнем. Внутренние загипсовать полностью и покрасить, или наклеить обои.

Reply this comment.

Как проводится ремонт кирпичной кладки стен отдельными местами?

Одним из самых популярных стройматериалов и наиболее прочных является кирпич. Но с годами кирпичные стены разрушаются из-за воздействия природных явлений, а также, если была нарушена технология строительства. Для того чтобы продлить жизнь постройки и увеличить срок ее эксплуатации, а также предотвратить проникновения во внутрь кладки влаги и дальнейшего ее разрушения, следует проводить своевременный ремонт кирпичной кладки стен. В данной статье будет рассмотрена технология, следуя которой можно самостоятельно провести восстановительные работы. Но для начала разберемся, что же влияет на разрушение постройки, каковы причины.

Причины разрушения целостности кирпичной кладки

Чтобы предупредить разрушения сооружения важно знать, что влияет на ее целостность. Ниже представлены распространенные причины:

  1. Нарушена технология сооружения.
  2. Допущены просчеты при проектировании.
  3. Близкое расположение грунтовых вод.
  4. Нехватка или отсутствие деформационных швов.
  5. Сильная нагрузка на несущие конструкции и фундамент здания.
  6. Оседание фундамента.

Если вы заметили возникновение трещин, деформацию кирпичной кладки, первое что необходимо сделать – это выяснить причину, которая воздействует на сооружение и устранить ее как можно быстрее.

Для этого в местах трещин устанавливают гипсовые маячки и следят за динамикой. Если по истечению месяца они остались целыми, можно определять состав работ и приступать к ремонту стен. Если не разобраться в причинах и начать делать ремонт, то нарушение целостности кладки продолжится, и ваши старания буду напрасны. Как только установлены причины нарушения, следует приступать к ремонтным работам, так как прогрессивность трещин возрастает и соединившиеся между собой трещины на постройке приводят к обвалу кладки. Не проведенный своевременно ремонт послужит дальнейшему разрушению целостности постройки. Разрушение кирпичной кладки проходит в несколько этапов, рассмотрим их.

Читайте также: Каков срок службы кирпичного дома

Этапы разрушения кирпичной кладки:

  1. Вследствие воздействия негативных причин в сооружении возникает напряжение, для непрофессионала этот фактор незаметен.
  2. Образуются микротрещины в отдельных кирпичах, далее они достигают размеров с волосинку.
  3. Образовавшиеся трещины переплетаются между собой, охватывая вертикальные швы, что приводит к серьезнейшему нарушению целостности.
  4. Последним этапом является разрушение кирпичной кладки

Для того чтобы приступить к ремонту кирпичной кладки, нужно знать какие бывают повреждения и какие факторы их провоцируют. Ниже рассмотрим самые распространенные виды повреждений, которые приводят к потере монолитности конструкций и причины их возникновения.

  1. Трещины, сколы, выбоины – образуются из-за механического воздействия.
  2. Отслоение штукатурки, облицовки – возникает вследствие разрушения, деформации кирпичной кладки.
  3. Выпуклость кирпича наружной кладки возникает из-за резкого замерзания и размерзания грунтовых вод, а также разрыва вертикальных промежуточных связей.
  4. Проявление ржавчины – образование коррозии арматуры, закладных деталей стены

Как проводится ремонт кирпичной кладки стен отдельными местами

Данный ремонт можно провести самостоятельно или же в случае серьезных повреждений, необходимо обратится в компанию специализирующейся на проведении разноплановых работ по ремонту, реставрации и восстановлению кирпичной кладки фасадов. Специалисты выезжают на место проведения работ, проводят необходимую диагностику, в зависимости от конкретных конструктивных особенностей кирпичной кладки рассчитывается состав и смета работ. Если же вы выявили, что самостоятельно можете справиться с возникшей трудностью, тогда вам понадобятся следующие инструменты и стройматериалы: перфоратор, болгарка, монтажный шприц, шпатели, молоток и слесарное зубило, различные щетки, клеевая смесь, цемент.

Ремонт начинается с подготовки поврежденной поверхности. С дефектной области счищается штукатурка, далее следует очистить кладку от грязи, пыли, цементной крошки и остатков старого раствора. Далее трещины заполняют жидким цементным раствором с просеянным песком с расчетом 1:3 посредством монтажного шприца. Когда трещины более пяти миллиметров, в ремонте необходимо использовать анкер или балку, которая не даст раствору вытекать. Кирпичная кладка, которая была окрашенной, необходимо перед новой покраской, после проведения ремонта ее загрунтовать, это важно для того, чтобы новая краска легла ровно. И так как вода и влага чаще всего являются причинами разрушения кирпичной кладки, завершающим этапом рекомендуется провести гидроизоляцию, для того чтобы не возникало новых проблем. В процессе проведения гидроизоляции поверхность должна быть абсолютно сухой. Из материалов хорошо подойдет материал на цементной основе.

Читайте также: Сколько кирпичей в одном кубе кирпичной кладки

В случае когда кирпич рассыпается, его следует заменить полностью. При таком ремонте используется стальная сетка с мелкими секциями и штукатурка. Участок с крошением кирпича зачищают до полного основания, стальная сетка закрепляется на дюбели. Кирпичную стену обрызгивают водой, для лучшего сцепления и избегания проникновения раствора в кирпич. После высыхания необходимо зачистить стену.

Каковы наиболее частые причины повреждения кладки?

Каменные конструкции остаются популярными в жилом, коммерческом и промышленном строительстве. Материалы и технологии, используемые в кладке, повышают прочность, долговечность, энергоэффективность, огнестойкость, звукоизоляцию и тепловую массу здания. Несмотря на эти преимущества, повреждение кладки может произойти по нескольким причинам. Владельцы недвижимости должны узнать причины такого ущерба и работать с профессиональными подрядчиками по реставрации, чтобы решить эту проблему.

Проникновение влаги

Одна из самых больших угроз каменной кладке — это влага. Кирпичные стены, подвергающиеся воздействию элементов, могут легко впитывать воду, что ставит под угрозу их структурную целостность. Вода, просачивающаяся в кирпичную или каменную стену, также будет замерзать и таять, оказывая давление на всю конструкцию. Проникновение воды представляет опасность не только для материалов кладки, но и для смежных конструкций, включая дерево, металл, двери и окна. По этим причинам контроль влажности является одним из наиболее распространенных проектов восстановления кирпичной кладки.

Растрескивание

Трещины — обычная проблема при строительстве каменной кладки. Они могут возникнуть при оседании здания или из-за проникновения влаги. Плохое приготовление раствора также может вызвать растрескивание швов. Стихийные бедствия, такие как землетрясения и наводнения, также могут оказывать давление на кирпичную стену или фундамент, приводя к трещинам.

Окрашивание

Пятно — большая проблема для облицованных фасадом каменных стен. Это создает дорогостоящую проблему для владельцев недвижимости, осознающих привлекательность своего дома.Пятна возникают при контакте кладочных материалов или раствора с элементами. Просачивание воды и старение стен — основные причины окрашивания кладки.

Разрыв облигаций

Кирпичи и камни в кладке должны оставаться нетронутыми, чтобы гарантировать прочность каменной конструкции. Однако потеря адгезии между этими материалами — обычная проблема в строительстве. Это приводит к вздутию или шелушению, появлению полых пятен и отслаиванию верхних слоев.

Рабочий объем

Это структурная проблема, которая возникает из-за коррозии стальных систем, несоответствующих анкеров для боковой поддержки и действия замораживания / оттаивания.Смещение приводит к смещению материалов кладки.

Выкрашивание

Когда кирпичи или строительные камни падают с каменной стены, это называется отслаиванием. Это проблема, вызванная проникновением влаги, замораживанием и оттаиванием в течение длительного периода. Это также может быть результатом структурного напряжения кирпичной стены.

Soumar Masonry Restoration, Inc. является постоянным подрядчиком по восстановлению кладки в Элмхерсте, штат Иллинойс, и прилегающих районах. У нас более 75 лет опыта в реставрации жилых, коммерческих, промышленных, исторических и многоквартирных жилых домов.Свяжитесь с нами сегодня, чтобы запросить бесплатную бесплатную смету для вашего проекта восстановления кирпичной кладки в этом районе.

4 основных причины повреждения каменной кладки

Эта статья проливает свет на четыре основных причины повреждения каменных стен. Причины: 1. Пятна 2. Растительность 3. Меры предосторожности при ремонте несущих стен 4. Указание.

Причина № 1. Пятна:

Каменные стены с возрастом портятся из-за пятен, которые образуются из-за материалов, присутствующих в кирпичах, камне или растворе, контактирующих с атмосферой.

Пятна необходимо удалить. Есть разные способы их удаления.

Некоторые из методов:

i. Использование мыльного раствора:

Запачканный участок промывают мыльным раствором. Могут потребоваться две / три операции.

ii. Использование органической кислоты:

Вода тамаринда содержит винную кислоту, которая очень мягкая и обладает хорошими очищающими свойствами, поэтому ее можно использовать.Для удаления пятен можно использовать неорганическую кислоту, такую ​​как HCl, разбавленную до 1 части HCl на 10 частей воды. После очистки кислотой поверхность следует вымыть чистой водой.

iii. Пескоструйная обработка:

Песок, находящийся в резервуаре, продувается компрессором с соплом о стену, имеющую пятна. Этот метод подходит для пористых материалов, таких как песчаник, известняк и некоторые виды кирпича. Пескоструйная очистка может быть эффективно использована для удаления пятен, грязи, окалины, старых красок с кирпичной кладки, бетона и стали, особенно с резьбой, грубой текстурой и украшениями.

Причина № 2. Растительность:

Рост растительности серьезно повреждает кладку. Следовательно, при обнаружении растительность следует не только немедленно удалять, но и уничтожать корни растений с использованием таких химикатов, как CuSO 4 или любого другого химического вещества, имеющегося в продаже. При использовании химиката следует позаботиться о том, чтобы он не повредил кирпичную кладку.

Когда корни растений глубоко проникают в кирпичную кладку, они оказывают огромное давление на кирпичную кладку, и появляются трещины, которые переходят в трещины и, в конечном итоге, приводят к разрушению кладки.

В таких случаях корни следует удалить полностью, даже путем частичного сноса кладки, если это необходимо. Само наличие растительности указывает на наличие влаги. Необходимо остановить источник проникновения влаги и отремонтировать кирпичную кладку после полного удаления корней растительности.

Растительность иногда удерживает поврежденные стены в статическом равновесии. Как это происходит?

Стена должна быть уже повреждена с трещинами и другими благоприятными условиями для роста растений.Как только растительность выросла в трещине и появилась влага или вода, она начинает расти. В процессе роста он укореняется, как паутинная сеть. Растительность, выращенная в почве, может глубоко проникать корнями в землю и удерживаться в вертикальном положении.

Но в стенах, поскольку у него нет этой свободы проникать в корни глубоко в твердой стене, он пытается найти все возможные трещины или дыры, чтобы расстелить свою сеть, чтобы удерживаться на стене, и, таким образом, связывает потрескавшиеся части. стены сеткой корней и удерживает поврежденные части связанными и удерживает поврежденную стену от развала и, таким образом, поддерживает необычное статическое равновесие.

Но это не решение, позволяющее удерживать поврежденную конструкцию от разрушения на куски, поскольку она может оставаться в таком состоянии только в течение короткого периода времени. Как только растительность высыхает из-за отсутствия влаги или воды, корни ломаются, сеть корней теряет свою хватку, что создает серьезную опасность.

Причина № 3. Меры предосторожности при ремонте несущих стен:

При ремонте сильно поврежденных несущих стен или при обновлении таких стен необходимо снять нагрузку на стену подпиранием.Затем стену следует отдавать в ремонт или замену на участках длиной от 1,2 до 1,5 м.

Необходимо рассмотреть альтернативные секции. Длина, достаточная для образования углового соединения L-типа, не должна нарушаться. Такое L-образное поперечное сечение обеспечивает вертикальное равновесие стены.

При ремонте в первую очередь следует заняться угловыми участками и начать работу с первого этажа. Остальные части стены останутся устойчивыми благодаря действию арки.Удобно и выгодно поставить R.C.C. колонны по углам, поскольку шероховатая поверхность доступной кирпичной кладки обеспечит очень хорошее сцепление с бетонной конструкцией, тем самым образуя цельную угловую деталь.

Эту систему можно продолжить по этажам для вышеперечисленных этажей, занимая по одному этажу за раз. Ни в коем случае нельзя одновременно заниматься укреплением центральных частей стены. Опять же, работы на верхнем этаже не следует начинать до тех пор, пока стена нижнего этажа не будет полностью укреплена.

Дефекты штукатурных и ремонтных работ:

Дефекты штукатурки, приводящие к преждевременному разрушению конструкции:

i. Вздутие:

Это происходит из-за сильного локального относительного расширения финишного покрытия.

ii. Разрыв соединения или потеря адгезии:

Это приводит к появлению полых пятен, отслаиванию верхних слоев, вздутию или отслаиванию значительных участков.

iii.Растрескивание:

Это вызвано смещением конструкции, воздействием прямых солнечных лучей или усадкой.

iv. Крэзинг:

Этого можно избежать, ограничив разницу в усадке и, таким образом, снизив растягивающее напряжение в безопасных пределах.

v. Выцветание:

Образуется из-за наличия соли в кирпичной кладке и растворения во входящей в нее влаге.

vi. Неровность поверхности:

Это вызвано дефектом изготовления.

vii. Выдувание или выдувание:

Это происходит в штукатурке, когда смесь содержит частицы материала, которые могут продолжать расширяться даже после схватывания штукатурного слоя.

viii. Повторяющаяся поверхностная влажность:

Это связано с присутствием в песке, используемом при штукатурных работах, расплывающихся солей.

Трещины в штукатурке и штукатурке:

i. Усадочные трещины:

Усадочные трещины при штукатурке / штукатурке возникают во время первого периода высыхания после строительства.Трещины могут возникать из-за отсутствия сцепления с поверхностью кладки, и их можно определить, постучав по пораженному участку, который будет издавать глухой звук.

Трещины могут быть вызваны действием сульфатов и появятся через 2–3 года после строительства. Необходимо определить и удалить источник сырости.

Лечебная мера — удалить штукатурку и обновить ее после разгребания швов на глубину до 10 мм.

ii . Штукатурка или штукатурка на бетонной поверхности:

Трещины или трещины могут возникать либо из-за усадки, либо из-за сильного напряжения, возникающего в элементе.

Оштукатуренные / оштукатуренные поверхности вряд ли потрескаются, если временная нагрузка мала по сравнению с статической нагрузкой. Колеблющееся напряжение вызывает трещины при штукатурке / штукатурке.

iii. Трещины вокруг дверных коробок:

Этот тип трещин возникает из-за усадки деревянных рам или из-за неплотного крепления дверной коробки. Неплотное крепление вызывает вибрацию рамы при каждом ее движении, а в местах соединения возникают трещины. Трещины также могут возникать, если древесина каркаса не выдержана должным образом.

В профилактических целях брус каркаса должен быть хорошо выдержан; каркас должен быть жестко закреплен на кладке.

В качестве лечебной меры место соединения каркаса и кирпичной кладки следует закрыть наличниками или придать форму каркаса и конструкции, как показано на рис. 3.7.

Ремонт штукатурки :

Большинство дефектов штукатурки видимые; но есть дефекты, которые возникают по причинам, отличным от материалов или методов, используемых при штукатурных работах.Поэтому сначала необходимо выяснить причину неисправности. Область, дающая глухой звук при легком ударе молотком, должна быть отделена от кладки и должна быть удалена.

Участок должен быть правильной формы и оштукатурен. Для успешного ремонта необходима квалифицированная работа. В случае появления трещин или крупных трещин следует вырезать достаточную площадь, чтобы обеспечить подходящую основу для штукатурки.

Причина № 4. Указывая :

Pointing — еще один метод визуализации поверхности кирпича.В старых зданиях в основном использовалось указание как визуализация внешней поверхности здания. Указание можно использовать как визуализацию только в том случае, если используемые кирпичи хороши и впитывают меньше влаги.

Из-за нехватки хороших кирпичей и с учетом продолжительных дождей острие постепенно заменяется штукатуркой. Однако для декоративных поверхностей указатель по-прежнему предусмотрен.

Операции, связанные с наведением:

и. Разгребание швов на глубину от 15 до 20 мм.

ii. Очистить швы от рыхлого раствора и пыли жесткой стальной щеткой.

iii. Промойте поверхность водой и оставьте ее влажной в течение нескольких часов перед нанесением иглы.

iv. Нанесение раствора на выемки с помощью шпателя и формирование желаемой формы с помощью специального инструмента.

v. Очистка поверхности кладки и удаление излишков раствора.

vi. Время выдержки готовой поверхности от 1 до 2 недель.

Противовзрывная защита неармированных каменных стен: современный обзор

Недавний рост террористических атак усилил необходимость смягчения ущерба, нанесенного ударной нагрузкой на неармированные каменные стены. Основная цель методов — предотвратить гибель людей при одновременном сохранении целостности конструкции. В данной статье представлена ​​подборка недавно опубликованной литературы по защите от взрыва неармированных каменных стен.Он стремится представить состояние дел в этой области, включая рассмотренные методы смягчения, а также выбранные методы тестирования. Полимеры, армированные волокном, и полимочевина являются двумя доминирующими методами модернизации, которые оцениваются на местах. Другие методы включают, помимо прочего, полиуретан, стальные листы и алюминиевую пену. Поскольку не существует широко применяемого стандарта для процедур испытаний на ударную нагрузку, прямое сравнение эффективности предлагаемых методов смягчения последствий не всегда возможно.Хотя фрагментация является показателем эффективности модернизации, в настоящее время она измеряется субъективным наблюдением за обломками после взрыва.

1. Введение

Повторяющиеся индивидуальные террористические атаки и случайные взрывные происшествия могут быть названы в западном мире, например, в Техасе (2005 г.), Лондоне (2005 г.), Коннектикуте (2010 г.) и Бостоне (2013 г.) в качестве причины для толчка. при взрывозащищенных исследованиях гражданских сооружений. Только в 2010 году в мире было совершено 13 186 терактов [1].Как правило, террористические акты стремятся нанести наибольший физический и психологический ущерб присутствующим людям и населению в целом, в то время как случайные взрывы могут подорвать безопасность находящихся поблизости людей. Поэтому большинство методов модернизации и проектирования направлены на снижение эффективности атак за счет уменьшения травм и гибели людей или повышения безопасности пассажиров. В соответствии с ASCE 51-11 [2] фрагментация элементов внутри или как часть конструкции считается «опасной», и ей присваивается самый низкий уровень эффективности.Поскольку фрагментация, как правило, является наиболее смертоносной частью взрыва [3], помимо обрушения здания, она часто является ключевой частью анализа при оценке эффективности метода модернизации. Поиск наиболее рентабельного метода уменьшения фрагментации зданий может оказаться благом как для промышленно развитых, так и для развивающихся частей земного шара.

В связи с недавним ростом террористических атак во всем мире, цель этого исследования состоит в том, чтобы проинформировать инженеров и ученых о текущих методах проектирования и модернизации, доступных для неармированной каменной кладки.В этой статье будут рассмотрены типы методов модернизации неармированных каменных стен, которые в настоящее время исследуются примерно за последние 15 лет. Buchan и Chen [4] и Malvar et al. [5] провели в 2007 году новейшие обзоры, относящиеся к данной теме, и большинство рассмотренных здесь исследований были опубликованы позднее. Армированная кладка менее подвержена фрагментации, поэтому в данном исследовании основное внимание уделяется неармированной кладке.

В этой статье рассматриваются исследованные материалы, экспериментальные компоненты, численное моделирование и уменьшение фрагментации.

2. Описание материалов

Поиск литературы за последние 15 лет показал, что наиболее распространенные методы модернизации неармированных каменных стен включают армированные волокном полимеры и полимочевину с полиуретаном, стальными листами, алюминиевой пеной и инженерными вяжущими материалами. композиты все также исследуются. Обзор этих методов представлен ниже.

2.1. Полимеры, армированные волокном

Полимеры, армированные волокном (FRP), представляют собой композитные однонаправленные ткани в матрице, которые прикрепляются к поверхности кирпичной стены обычно с помощью эпоксидной смолы или смолы.Волокна повышают прочность стены, предотвращая изгиб и сдвиг вне плоскости. FRP увеличивает прочность и пластичность конструкции, ограничивая количество разлетающихся обломков. Несколько различных исследований рассматривали использование FRP для защиты каменных стен от взрывов за последние 15 лет [6–8, 13–19]. Производными FRP являются полимер, армированный углеродным волокном (CFRP) и полимер, армированный стекловолокном (GFRP).

2.2. Полимочевина

Полимочевина — это эластомер, который широко используется в различных областях из-за его устойчивости к воде, истиранию и химическим воздействиям.Полимочевина, по-видимому, является эффективным методом модернизации, поскольку она обычно уменьшает фрагментацию кирпичной стены [9, 10, 12, 14, 20–22]. Как правило, исследователи предпочитали наносить его в виде спрея на внутреннюю поверхность стены. По состоянию на 2016 год более поздние исследования, похоже, отдают предпочтение оценкам методом конечных элементов или сравнению реакции стены. Характеристики полимочевины можно регулировать с помощью определенных добавок [21].

2.3. Полиуретан

Полиуретан — это материал, который по химическому составу похож на полимочевину, но он бывает во множестве различных форм, таких как клей для распыления и тонкая пленка.В последнее время мало что было сделано для оценки его эффективности в качестве метода модернизации.

2.4. Стальные листы

Стальные листы — еще один потенциальный метод модернизации каменных стен. Однако стальные листы трудоемки в установке, увеличивают статическую нагрузку на стену и значительно увеличивают стоимость [4]. По этим причинам листы из стеклопластика и листы из вспененного алюминия считаются более привлекательными альтернативами.

2.5. Алюминиевая пена

Алюминиевая пена — это легкий твердый материал, сохраняющий многие оригинальные свойства алюминия, такие как коррозионная стойкость и прочность.Алюминиевая пена является многообещающим материалом для модернизации из-за раннего начала пластической деформации, которая позволяет ей рассеивать энергию взрывной нагрузки [23].

2.6. Инженерные цементные композиты

Инженерные цементные композиты (ECC) представляют собой смеси типичных компонентов бетона в дополнение к небольшому количеству волокна. ECC имеет хорошие характеристики прочности и пластичности в дополнение к высокой вязкости разрушения. Варианты ECC показали способность поглощать удары высокой энергии [22].Эти характеристики сделали ECC возможным кандидатом на повышение устойчивости кладки к взрывной нагрузке.

3. Экспериментальные исследования
3.1. Армированные волокном полимеры

Ургесса и Маджи [13] провели исследование с восемью каменными стенами. Четыре из восьми стенок были усилены неорганической матрицей, содержащей жидкий раствор силиката калия и порошок аморфного кремнезема. Две стены были двухслойными, а две другие четырехслойные. Остальные четыре стенки были усилены тиксотропной эпоксидной смолой и отвердителем 2: 1.Обе смеси были нанесены на стены в виде листов FRP. Опять же, две стены были двухслойными, а две стены — четырехслойными. Каждая из восьми стен была подвергнута взрывной нагрузке в 0,45 кг ускорителя, что эквивалентно 0,64 кг в тротиловом эквиваленте. Стены располагались по кругу вокруг очага взрыва радиусом 1,83 м. Двухслойные стены претерпели смещение от 14,5 до 18,8 см. На большинстве швов раствора образовались большие горизонтальные трещины. Стены с четырьмя слоями испытали смещение 10.От 0 см до 12,9 см. Во всех испытаниях не было видно видимых трещин, а фрагментация обнаружена.

Тан и Патори [6] применили взрыв мощностью 20,92 ГДж (5 т тротила) к трем каменным стенам и взрыву 112,97 ГДж (тротил 27 тн) к трем дополнительным стенам из каменной кладки. Стены, подвергшиеся взрыву мощностью 112,97 ГДж, были прикреплены к поверхности земли, а стены, подвергшиеся взрыву мощностью 20,92 ГДж, не были закреплены. Каждое из этих испытаний проводилось трижды для восемнадцати каменных стен. Расстояния теста показаны на рисунке 1.Каждому набору стен был присвоен номер модуля в виде «CM», за которым следует номер стены. Кроме того, в конце добавляются буквы «R» и «L», чтобы обозначить, к какой из стен выполняется обращение. Например, CM1R относится к первому набору стен и правой стене в этом конкретном наборе. Различное использование углеродного стеклопластика, стеклопластика, тканого ровинга и ребер жесткости можно увидеть на Рисунке 1, а приблизительные результаты, основанные на графиках, представленных Таном и Патоари [6], можно увидеть на Рисунке 1 и Таблице 1, соответственно.

9029 CM1R 902

Стенка Смещение (мм)

CM1R 0,8
0,8
CM4R 1,2
CM4L 1,2
CM5R 1,8
CM5L 0,5
CM60
CM6L 1,1


Некоторые стены были спроектированы для пластической деформации. Однако каждая из протестированных стен не показала видимых признаков растрескивания или расслоения, и каждая стена была признана успешной. На основании результатов, представленных в таблице 1, можно сделать вывод, что стеклопластик и тканый ровинг имели одинаковую эффективность.

Baylot et al. [14] провели масштабную модель стеклопластика толщиной 1 мм, прикрепленного к задней стороне кирпичной стены.Стена подвергалась разной величине и расстоянию заряда. Несмотря на то, что стена отделилась от каркаса и образовалась трещина в швах, стена все же считалась удачной, потому что стена осталась нетронутой и вертикальной. Этот конкретный эксперимент был уникальным в том смысле, что он измерял эффективность модернизации, считывая скорость летающих обломков. Хотя FRP действительно помог ограничить количество обломков, этот метод сравнения скоростей оказался не таким эффективным для определения степени опасности, как предполагалось изначально.

Stanley et al. [7] использовали двухкомпонентную полимочевину, наносимую распылением, вместе с арамидным стеклопластиком. Этот тест прошел успешно, все обломки были обнаружены. Максимальный прогиб стены составлял примерно 230 мм. Как видно на рисунках 2 (а) и 2 (б), левая стенка была контрольной и не нуждалась в модернизации. Стена справа была стеной, армированной полимочевиной и арамидным стеклопластиком.

Стратфорд и др. [15] прикрепил листы стеклопластика к стенам из глиняного кирпича и стенам бетонных блоков. Листы накладывались как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, чтобы увеличить прочность стены на сдвиг.Стены подвергались предварительно напряженной нагрузке 100 кН в вертикальном (сжимающем) направлении. Горизонтальная нагрузка увеличивалась с шагом 50 кН. Максимальная нагрузка, приложенная к стене из глиняного кирпича и стене бетонного блока, составила 195 кН и 130 кН соответственно.

Соответствующие максимальные отклонения составили 1,4 см и 1,3 см. Обе стены быстро растрескались под нагрузкой по швам раствора. Отслоение ткани от стены также произошло в некоторых местах вдоль стен.

Alsayed et al.[16] использовали пустотелые бетонные блоки размером 200 × 200 × 400 мм для возведения стен внутри железобетонного каркаса длиной 2,1 м и высотой 1,5 м. Шесть стен из каменной кладки были включены в экспериментальные процедуры, три из которых были усилены листами GFRP толщиной 1,85 мм, размещенными в ортогональных направлениях. Остальные три стены не были усилены. Испытания включали три заряда разного размера, размещенные на разном расстоянии от стены: 1,134 кг, 4,8 м; 49,9 кг, 4,8 м; и 14,2 кг, 2,0 м соответственно. В каждом тесте использовалась одна неармированная кирпичная стена и одна стена, армированная стеклопластиком.Все заряды были взорваны на высоте 0,75 м над землей. Чтобы судить об эффективности модернизации, Alsayed et al. [16] использовали минимальные антитеррористические стандарты Министерства обороны для четырех уровней повреждений зданий [3]. Обе стены, пострадавшие от взрыва весом 1,134 кг, не имели повреждений и получили высокий рейтинг защиты. При взрыве массой 49,9 кг обе стены получили средний класс защиты, но имели разные типы повреждений. Неармированная стена имела легкие повреждения, блоки были вытолкнуты вместе с незначительным отслоением на стыке стены с рамой.Усиленная стена показала отслоение как на стыке стены-рама, так и на стыке FRP-рамы. При загрузке 14,2 кг обе стенки разрушились, но были классифицированы по-разному, потому что стена, усиленная стеклопластиком, не позволяла летать обломкам. Неармированной стене был присвоен очень низкий уровень защиты, а усиленной стене — низкий уровень защиты. Стены из каменной кладки, армированные стеклопластиком, были признаны перспективными в качестве метода модернизации и признаны эффективными в предотвращении фрагментации.

Буй и Лимам [17] рассмотрели двухсторонний изгиб неармированной кладки из-за вертикальных нагрузок и боковых нагрузок (давлений), для которых можно предположить взрывную нагрузку. В экспериментах использовались пустотелые бетонные блоки размером 20 × 20 × 50 см для создания четырех тестовых стен. На виде сверху три стены образуют букву U с прямыми линиями. Нижняя часть U — это главная стена: ее длина 2,9 м, высота 2,0 м. Прилегающие боковые стены имеют длину 1,0 м и высоту 2,0 м. Для стен использовались два разных типа фундамента.Фундаментная плита стены 1 имела U-образную форму размером 310 × 120 × 20 см, а Стены 2–4 имели прямоугольную плиту размером 350 × 185 × 25 см. Стены 3 и 4 были модернизированы композитом из углепластика, но количество углепластика было другим. Стена 3 использовала 7 вертикальных полос углепластика и 6 горизонтальных полос углепластика шириной 20 мм и длиной 2 м. Полосы стены 4 имели ширину всего 7,5 мм. Статическое давление на стену увеличивалось до тех пор, пока смещение стены не достигло 50 мм. Стены, армированные углепластиком, заметно увеличили несущую способность.Стена 4 достигла нагрузки 90 кН / м 2 , а стена 3 достигла предельной нагрузки 140 кН / м 2 по сравнению с несущей способностью неармированной стены 2, равной 58 кН / м 2 . Жесткость стенок анализировалась как наклон кривой давления вытеснения. Когда кривая стала нелинейной, это сигнализировало о развитии трещин и их росте. Углепластик улучшил жесткость стен и предотвратил развитие трещин. Стены 1, 2 и 4 имели схожую структуру трещин в основной стене: вертикальные трещины в центре стены и диагональные трещины, образующиеся из нижнего угла основной стены.Стена 3, однако, имела только небольшие трещины на основной стене. Стены 4 и 3 имеют трещины на соседних стенах из-за изгиба основной стены. Буй и Лимам [17] пришли к выводу, что вместе взятые стены показывают, что стены с простой опорой работают лучше, чем стены с реальными граничными условиями, и необходимо провести дополнительные исследования при реалистичных граничных условиях, чтобы правильно оценить эффективность модернизации углепластика.

Chen et al. [18] провели 6,5-балльные взрывные испытания на 1.Высота 5 м × ширина 2 м × толщина стен 0,2 м. Для строительства стен использовались пористые кирпичи типа МУ15 П размером 90 мм в ширину × 90 мм в высоту × 190 мм в длину. Размер тротилового заряда, используемого на стенах, составлял от 0,2 до 34,2 кг. Масштабируемое расстояние зазора варьировалось от 1,81 до 10 м / кг 1/3 . В ходе взрывных испытаний были исследованы три типа материала для модернизации: углепластик, стальная проволочная сетка и стальные стержни. Полосы углепластика толщиной 1,2 мм и шириной 30 мм были приклеены эпоксидным клеем к задней части стены в горизонтальном и вертикальном направлениях.Стальная проволочная сетка была прикреплена к обратной стороне кирпичной стены с помощью гвоздей с последующим 10-миллиметровым слоем штукатурного раствора. Стальные стержни толщиной 2 мм и шириной 30 мм были приклеены гвоздями и эпоксидным клеем с обратной стороны стены. На передней части кладки было установлено восемь манометров для записи измерений. Все три метода модернизации улучшили характеристики стены. При весе менее 3,9 кг неармированные стены из каменной кладки имели остаточное смещение примерно на 3 мм в центре стены, в то время как стены из углепластика, стальной проволочной сетки и армированных стальными прутками стен имели смещение на 1 мм или меньше.Аналогичным образом, методы модернизации имели максимальное смещение около 3 мм по сравнению с максимальным смещением 6 мм в неармированных стенах. Chen et al. [18] отметили, что эффективность методов модернизации возрастает с увеличением веса заряда. Модернизация полосы углепластика позволила максимально снизить остаточное смещение по сравнению с любыми методами модернизации, уменьшив смещение на 92%. Для сравнения, стальная сетка уменьшила остаточное смещение на 67%. При визуальном осмотре стены рассказывали обратную историю, отличную от смещения.Модернизированные стены из углепластика имели некоторое расслоение при сдвиге, в то время как стальная сетка имела лишь небольшое растрескивание бетона. Хотя все материалы для модернизации смогли уменьшить разброс осколков, было ясно, что методы модернизации углепластика и стальных стержней были повреждены больше, чем стальная сетка. Поэтому был сделан вывод, что стальная сетка является наиболее эффективным методом модернизации.

Хамед и Рабинович [19] использовали бетонные блоки размером 400 × 200 × 200 мм, чтобы построить 2 каменные стены шириной 1230 мм и высотой 2100 мм.Стены были заключены в стальной каркас размером 1,5 м на 2,5 м и опирались на железобетонную опорную балку. Углепластик был выбран в качестве материала для модернизации. Полосы углепластика, нанесенные на стену, имели ширину 50 мм и толщину 1,2 мм. Углепластик был прикреплен к стенам путем нанесения 3 мм эпоксидной смолы на стену и 2 мм эпоксидной смолы на полосы углепластика. Затем стороны эпоксидной смолы были прикреплены друг к другу и оставлены для отверждения в течение 10 дней. Приложенные нагрузки представляли собой две неплоскостные ножевые нагрузки, создаваемые гидравлическим домкратом 300 кН. Одна стена была контрольной стеной без армирования, а другая была усилена углепластиком.Стена из углепластика разрушилась в 1,25 раза больше нагрузки неармированной стены. Поведение углепластика и неармированной стены было различным, что привело к разрушению. Неармированная стена показала нелинейное поведение по отношению к кривой прогиба нагрузки, в то время как стена, армированная углепластиком, показала линейное поведение вплоть до разрушения. Точно так же усиленная стена из углепластика имела 1/3 деформации в точке разрушения по сравнению с контрольной стеной. Неармированная стена внезапно рухнула и была классифицирована как полное разрушение.Внезапное обрушение неармированной стены могло произойти из-за раздавливания блоков каменной кладки, разрушения при сдвиге или того и другого, но Хамед и Рабинович не смогли его точно определить [19]. Точно так же было трудно определить причину разрушения армированной стены. Хамед и Рабинович [19] привели две возможные причины: отслоение свободных краев углепластика и разрушение блоков кладки при сдвиге. Хотя углепластик действительно увеличивал прочность стены, Хамед и Рабинович [19] отметили, что увеличение было меньше, чем в другой литературе, скорее всего, из-за более реалистичных условий поддержки.

3.2. Полимочевина

Davidson et al. [8] оценили 21 различный полимер, включая семь термопластичных листов, один полимер, наносимый кистью, и 13 полимеров, наносимых распылением. Из всех материалов были выбраны материалы для напыления из чистой полимочевины по причине их прочности, стоимости, жесткости, пластичности и огнестойкости. В этом первом испытании было три кирпичных стены, две из которых имели полимочевину, нанесенную только на внутреннюю сторону стены, а другая — полимочевину, нанесенную с обеих сторон. Размер заряда не сообщается из-за чувствительности испытуемого.Когда обработанные стены сравнивали с их неармированными контрольными аналогами, оказалось, что все модернизированные стены способны хорошо уменьшить фрагментацию. Отмечается, что это, скорее всего, связано со способностью полимочевины поглощать энергию деформации, связываться с окружающей структурой и связываться с самой стенкой. Эти испытания также показали, что на механизм разрушения стен влияют условия опоры, пиковое давление и продолжительность.

Последующее исследование Davidson et al. [9] направлено на изучение осложнений, обнаруженных в более ранних тестах.Двенадцать стен с различными размерами в диапазоне 2,4–3,7 м × 2,3–4,9 м подверглись взрывным нагрузкам. Схема испытаний показана на рисунке 3. Подобно исследованию Дэвидсона и др. [8], полимочевина систематически увеличивала сопротивление стенок взрывной нагрузке, но на стенках из полимочевины были отмечены некоторые специфические поведенческие механизмы: (1) волны напряжения. прошел через стену и вызвал разрушение, (2) прямое воздействие взрывной нагрузки вызвало некоторые немедленные разрушения, (3) разрыв полимочевинного покрытия произошел возле опор, (4) передняя поверхность стены получила трещину из-за изгиба , (5) арматура из полимочевины разорвалась при изгибе, и (6) система разрушилась, когда полимочевина разорвалась или потеряла свои адгезионные свойства к внешней структуре.Отдельные блоки кладки располагались на разном расстоянии и подвергались одинаковому взрыву. Примечательно, что изменение расстояния примерно на 61 сантиметр привело к заметным изменениям в способности блоков противостоять взрыву.


Johnson et al. [20] провели исследование с участием двух наборов каменных стен. В первом наборе полномасштабных стен использовались три различных метода модернизации, во всех из которых использовалась полимочевина как часть армирования. В первом использовалась полимочевина, наносимая распылением, в сочетании с арамидной тканью, во втором использовался шпатель только для полимочевины, а в третьем — шпатель для полимочевины в качестве клея для термопластической пленки.На натурных стенах проводились только динамические испытания. Другой набор стен был уменьшен на четверть, и в нем было применено семь различных типов модернизированных систем. Этот набор стен был оценен с помощью масштабных статических и динамических испытаний. Из семи типов в одном использовалась полимочевина, наносимая распылением, в качестве основного метода модернизации, в одном использовался шпатель для полимочевины с арамидными тканями в качестве дополнительного усиления, еще в трех использовалась полимочевина для распыления в сочетании с арамидными тканями, а в двух других не использовалась полимочевина.Джонсон и др. [20] сделали несколько основных выводов по результатам теста. Во-первых, испытания на статическую нагрузку очень похожи на динамические результаты для каменных стен размером в четверть. Кроме того, каменные стены в масштабе четверти выполнены аналогично полноразмерным стенам, что означает, что использование масштабных каменных стен для оценки эффективности полноразмерной стены является приемлемым. Появились все виды переоборудования для уменьшения количества мусора во время погрузки. Неармированные модифицированные системы увеличили предельное сопротивление изгибу по сравнению с не модернизированными стенами в 1 раз.9–4,0, в то время как система, армированная арамидом, увеличила предельное сопротивление изгибу в 5,5–7,5 раз. Это означает, что использование полимочевины в сочетании с арамидной тканью было наиболее эффективным методом модернизации с точки зрения максимального сопротивления изгибу.

Baylot et al. [14] также провели испытания в масштабе 1/4 с использованием полимочевины, наносимой распылением. Полимочевину наносили на внутреннюю поверхность кирпичных стен толщиной 3,2 мм. Как указывалось ранее, стены подвергались разной величине и расстоянию заряда, чтобы получить желаемый уровень пикового давления и импульса.Полимочевина успешно удерживала большую часть обломков (интерпретируемых как фрагменты) вне конструкции во время взрыва. Таким образом, полимочевина считалась успешной техникой модернизации, поскольку она уменьшала опасность за каменной стеной.

Иршидат и др. [10] сравнили три различных смеси полимочевины. Один из них представляет собой неармированную стандартную полимочевину, один армирован нанопластинками расслоенного графена (XGnP), а другой — полиэдрическим олигомерным силсесквиоксаном (POSS).В испытании использовались уменьшенные блоки кладки размером 54 × 57 × 115 мм. Стена была 16 блоков в высоту и 12 блоков в длину. Имитатор взрывных работ Центра инженерных исследований и разработок армии США использовался для проведения динамических испытаний каждого из типов стен. Стена из неармированной полимочевины разрушилась при растяжении при пиковом давлении взрыва 208,22 кПа. Стена, армированная XGnp, имела форму первичной горизонтальной трещины при пиковом давлении 224,91 кПа. Из-за трещины стена раскололась на две части и рухнула.Модернизированная стена POSS имела сдвиговые повреждения и горизонтальные трещины при максимальном давлении 218,91 кПа. Выводы были в основном основаны на кривых давление-импульс изоразрушения, которые охватывали все испытания. Хотя Иршидат и соавт. [10] особо отметили, что система модернизации стены, армированной XGnp, была эффективной для уменьшения фрагментации при взрыве, а модифицированная стена POSS, как видно, не имеет фрагментов (рис. 4), Irshidat et al. [10] заключил, сказав, что фрагментация не рассматривалась.Скорее всего, это связано с тем, что имитатор взрыва, как и статические или другие испытания, не вызывает такого же количества фрагментации при ударе, как реальная взрывчатка.

Wang et al. [12] провели взрывные испытания на 6 стенах, 4 из которых были построены из глиняных кирпичей 24 × 11,5 × 5,3 см. Остальные 2 были построены из газобетонных блоков 20 × 20 × 60 см. Глиняные стены были 3,6 м в ширину и 2,8 м в высоту, а бетонные стены — 2,4 м в ширину и 2,2 м в высоту. Два датчика использовались для измерения пикового давления и импульса от взрывов на стене.Первый датчик был размещен в центре стены, а второй — на расстоянии одной пятой ширины стены от первого датчика. Некоторые ключевые статистические данные включены в Таблицу 2. Обратите внимание, что высота взрыва для каждого теста составляла 1,4 м, а расстояние между зарядом и стеной равно расстоянию. В целом стены, переоборудованные из полимочевины, показали себя намного лучше, чем переоборудованные стены. Wang et al. [12] пришли к выводу, что это произошло потому, что (а) начальное растрескивание произошло до разрушения; б) сила удара в армированной стене была в 18 раз выше у пеноблочного кирпича и в 4 раза выше у глиняного; (c) поверхность стен не сломалась.Режимы разрушения были разными для стен из армированного глиняного кирпича и стен из газобетона. Стена из неармированной глиняной кладки разрушилась из-за расслоения кирпичного и строительного швов. Однако в стене из армированной глиняной кладки вертикальные и диагональные трещины со временем распространяются по всей стене.


Масса испытательного заряда (кг) Размер заряда (кг) Зазор, м Тест 1: Y2 2 1 0 Контрольная стенка сильно разрушилась выше высоты разрыва без перелома передней поверхности.
Испытание 2: TQ-Z-J-D-5 5 1.0 3 (частично) Широкая трещина полностью распространилась по толщине стены с большой деформацией. Слой полимочевины цел, с некоторыми следами деформации при растяжении.
Испытание 3: TQ-Z-J-2-4 8 1.0 3 (полностью) Первоначальная трещина возникла в центре верха без деформации.
Тест 4: TQ-Z-J-1 20 1.0 3 (полностью) Стена повернулась вокруг дна и сильно обрушилась из-за перегрузки. Полимочевина была порвана и полностью отделилась от передней поверхности.
Испытание 5: TQ-Q-W-2 5 10 0 Стена представила расслоение швов раствора и достигла критического состояния обрушения из-за большой деформации.
Тест 6: TQ-Q-J-2 5 3,0 3 (полностью) Стена претерпела большую деформацию с деформацией боковых частей и их отсоединением от колонн.Разрыва полимочевины не было.

Стены из пенобетона разрушились из-за отслоения шва из раствора из-за низкой прочности соединения кирпичного раствора в стене из пенобетона. На лицевой стороне стен из глиняного кирпича трещин не наблюдалось, но они были обнаружены в стенах из пенобетона. Было замечено, что усиленные стены обоих типов успешно удерживают обломки взрыва. Полностью армированная глиняная кладка стен имела 4.В 5–11 раз выше взрывостойкости неармированных стен из глиняной кладки. Полностью армированные стены из пенопласта имели в 15 раз большую ударопрочность, чем неармированные стены из пенопласта. Стены из глиняной кладки, армированные или неармированные, в целом показали более высокую устойчивость к взрывам, чем их аэрированные аналоги.

3.3. Полиуретан

Knox et al. [21] провели испытания как автономных полиуретановых смесей, так и смесей полимочевины / полиуретана. Было отмечено, что все полимеры в исследовании увеличивают пластичность и уменьшают фрагментацию стенок.В более поздних исследованиях использовалась чистая полимочевина из-за прочности, воспламеняемости и стоимости [4, 21]. Самое последнее исследование по эксперименту с чистым полиуретаном было проведено Johnson et al. [20], где полиуретановая пленка была нанесена на неармированную каменную стену с помощью ленты и эпоксидной системы. Полиуретан увеличил предел прочности стены на изгиб, но его способность уменьшить фрагментацию не была получена, потому что он не использовался в динамических испытаниях.

3.4. Стальные пластины

Недавние исследования стальных пластин и неармированной кирпичной кладки проводятся редко из-за отмеченных проблем, связанных с стоимостью и повышенной статической нагрузкой [9].

3.5. Алюминиевая пена

Экспериментальная взрывная нагрузка на алюминиевую пену и неармированную кладку является областью потенциальных исследований.

3.6. Спроектированные цементные композиты

Maalej et al. [22] создали 18 стен из глиняного кирпича с гранью 1000 × 1000 мм и толщиной 100 мм. Для строительства стены использовались полнотелые глиняные кирпичи размером 215 × 100 × 70 мм. Стены были разделены на три серии по 6 стен. В сериях 1 и 2 было две контрольные неармированные стены, а в серии 3 только одна неармированная стена.Каждая серия содержала одну армированную стену со следующими конфигурациями: (a) односторонний слой инженерного цементного композита (ECC) толщиной 34 мм, (b) двусторонний слой ECC толщиной 34 мм, (c) односторонний слой 34 слой ECC толщиной мм со стальной сеткой диаметром 8 мм и (d) двусторонний слой ECC толщиной 34 мм со стальной сеткой диаметром 8 мм. ECC, использованный в этом исследовании, представлял собой смесь гибридных волокон, содержащую 1,5% высокоэффективного полиэтилена и 0,5% стальных волокон. Первая и вторая серии стен были подвергнуты испытанию на квазистатическую нагрузку, а третья — испытанию на низкоскоростную ударную нагрузку.Испытания квазистатической нагрузки отличаются тем, что первая серия нагрузки была приложена к участку стены размером 100 × 100 мм, а вторая серия имела распределенную нагрузку 780 × 780 мм. Квазистатические испытания показали, что методы модернизации ECC в целом позволяют увеличить предельную прочность стен. Стены серии 1 показали увеличение разрушающих нагрузок на 6,5 и увеличение прогибающей способности на 17,3 по сравнению с базовой стеной. Стены серии 2 показали увеличение разрушающих нагрузок в 6 раз.5 и увеличение прогибающей способности на 17,3 по сравнению с базовой стенкой. При ударных нагрузках уровень повреждений оценивался по среднему диаметру кратера, глубине вдавливания, распространению трещины и фрагментации. Стены со стальной сеткой показали уменьшение размера кратера и глубины вдавливания по сравнению со стенами без нее. Точно так же двусторонние стены также показали повышенное сопротивление проникновению, как и их аналоги из стальной сетки. Maalej et al. пришел к выводу, что это произошло из-за того, что ECC на ударной поверхности был способен поглощать большое количество энергии удара.Было сделано заключение, что усиленные кирпичные стены ECC могут повысить устойчивость каменной стены к ударным нагрузкам.

4. Численное моделирование
4.1. Армированные волокном полимеры

Ghaderi et al. [24] смоделировали в ABAQUS полоски FRP толщиной 1,5 мм в вертикальном, горизонтальном и смешанном образовании на внутренней поверхности кирпичных стен, модель взрывной нагрузки. Взрыв был измерен с помощью параметра масштабированного расстояния: где — расстояние, на котором применяется взрыв, и — вес тротила.Масштабируемое расстояние было уникальным для данного исследования. Стены подвергались масштабному параметру расстояния 2,2 м / кг 1/3 , 1,8 м / кг 1/3 и 1,5 м / кг 1/3 . По мере того, как расстояние до стены уменьшалось, появлялось больше трещин и от стены отделялось больше волокон. Гадери и др. Подробно не рассматривали фрагментацию; однако из моделирования можно сделать вывод, что фрагментация в реальном поле будет минимальной.

Alsayed et al. [16] создали модель конечных элементов в ANSYS-AUTODYN, чтобы представить их 2.Кирпичная стена длиной 1 м и высотой 1,5 м, окруженная железобетонным каркасом. Модель содержала четыре отчетливых лагранжевых части: железобетонный каркас, железобетонный фундамент, стену из кирпичной кладки и листы из стеклопластика. Ж / б каркас, ж / б фундамент и стена из кирпичной кладки были смоделированы как 8-узловые шестигранные элементы, в то время как листы из стеклопластика были 4-узловыми элементами оболочки. Воздух вокруг стены был смоделирован как идеальный газ Эйлера. Взрывчатые вещества моделировались с использованием уравнения состояния Джонса-Уилкинса-Ли. Моделирование взрыва было выполнено с помощью двухэтапного процесса, включающего одномерный радиальный анализ взрыва с последующим трехмерным анализом, который использовался для оценки воздействия взрыва на каменную стену.1D анализ проводился до достижения отражающей поверхности. Затем одномерный анализ переносится на трехмерную модель. Alsayed et al. В [16] модель завершалась через 10 мс, поскольку считалось, что времени достаточно для исследования последствий взрыва. Для каждого из пяти испытаний размер заряда и расстояние отрыва составляли 1,134 кг, 4,8 м, 49,9 кг, 4,8 м, 14,2 кг, 2,0 м, 113,4 кг, 4,0 м и 500 кг, 4,0 м соответственно. Используемая модель FE была подтверждена путем сравнения анализа методом конечных элементов со значениями ConWep и экспериментальными результатами исследований.Alsayed et al. [16] обнаружили, что время прихода взрыва, пиковое падающее и пиковое отраженное избыточное давление совпадают между этими тремя, и пришли к выводу, что численное решение является действенным способом анализа стен, усиленных FRP, и неупрочненных стен.

LS-DYNA использовали Chen et al. [18] выполнить структурный анализ пористых кирпичных стен типа MU15P. Углепластик, стальная сетка и стальные стержни были оценены численно, чтобы оценить их как возможные методы модернизации и ремонта каменных стен.Кладка и раствор были смоделированы как сплошные 8-узловые элементы. Для моделирования метода модернизации стальной сетки использовался двухузловой балочный элемент Хьюза-Лю с квадратурным интегрированием 2 × 2 по Гауссу. Стальные стержни и углепластик были представлены в виде трехмерных элементов оболочки 22,5 × 22,5 мм. Что касается параметра модели материала, Chen et al. [18] использовали Mat_72Rel3, который состоял из трех поверхностей разрушения: начальная поверхность текучести, максимальная поверхность текучести и поверхность остаточной текучести. Для моделирования стали и FRP использовались модели материалов 24 и 54 соответственно.Моделирование эпоксидного клея является ключом к выявлению экспериментально подтвержденного режима отказа в LS-DYNA, который представляет собой отслоение листов FRP от кирпичной стены. Chen et al. [18] использовали автоматический разрыв связей между поверхностями для моделирования контакта кирпичной стены и стеклопластика с эпоксидной смолой. Стены также были смоделированы так, чтобы они располагались поверх бетонной плиты, как и при экспериментальных испытаниях. Анкеры, удерживающие стену, были смоделированы с использованием связанных наборов узлов с отказом с использованием опции «Контакт узла разрыва связи с поверхностью».Было обнаружено, что численные результаты аналогичны экспериментальным результатам, выполненным Chen et al. [18]. И стальные стержни, и углепластик были почти полностью отслоены от стены, но углепластик показал лучшие характеристики за счет меньшей фрагментации. Модернизированные стены из стальной сетки смогли предотвратить все серьезные повреждения. Основным видом повреждений стен из стальной сетки был скол оштукатуренного раствора.

Хамед и Рабинович [25] представили теоретическую численную модель для правильного описания поведения каменных стен из армированного стеклопластиком, подверженных внеплоскостным нагрузкам.Представлены многочисленные уравнения и условия для описания некоторых поведенческих условий каменных стен, включая условия склеивания и уравнения равновесия. Используя математические описания, представлен пошаговый процесс поиска решения относительно жесткости кирпичной стены. Во-первых, делается первоначальное предположение; в этом случае предполагается, что растворные швы кладки стены не имеют трещин. Во-вторых, с использованием жесткостей, полученных в первоначальном предположении, чтобы разрешить решение основных уравнений, выполняется анализ конструкции.После проведения анализа конструкции выполняется анализ швов раствора следующим образом: с помощью решения на втором этапе находят распределение деформации, глубину активной зоны в шве с трещиной и затем жесткость каждого шва. Наконец, шаги повторяются до тех пор, пока разница между исходной жесткостью и расчетной жесткостью не станет достаточно небольшой. Затем численная модель использовалась для сравнения распределения внутренних сил и прогиба между неармированной кирпичной стеной и одной, смоделированной с помощью полос FRP.Полосы из стеклопластика в значительной степени имели концентрацию напряжения сдвига и растяжения вблизи краев стыка. Хамед и Рабинович [25] отметили, что это хорошо совпадает с механизмами нарушения сцепления в экспериментальных исследованиях других статей. Аналогичным образом, Хамед и Рабинович [25] заявили, что более жесткий FRP имел тенденцию увеличивать отклонение от плоскости, внутренний сдвиг и осевые силы на каменные стены и полосы FRP в своем численном исследовании.

Хамед и Рабинович [19] скорректировали свою предыдущую математическую модель (Хамед и Рабинович [25]), чтобы должным образом описать нелинейное поведение материалов, подверженных нагрузкам уровня разрушения.При численном анализе исследованы шесть механизмов критического разрушения усиленных каменных стен. К ним относятся: раздавливание блоков кладки, разрушение блоков кладки при сдвиге, разрыв композитного материала, расслоение системы усиления, скольжение / сдвиг в стыках раствора и раздавливание соединений раствора. Модель следовала тому же набору шагов, что и Хамед и Рабинович [25]: первоначальное предположение относительно жесткости конструкции, анализ конструкции, анализ жесткости соединений, а затем схождение, при котором начальная жесткость точно соответствует расчетная жесткость стыков.Аналитические результаты модели достаточно хорошо согласуются с проведенными экспериментальными испытаниями, показав, что несущая способность контрольной стены была примерно на 25% меньше, чем несущая способность стены, армированной углепластиком. В этом смысле экспериментальная модель до некоторой степени подтвердила аналитическую модель и побудила Хамеда и Рабиновича [19] использовать нелинейную модель для правильного описания поведения строительного шва и его поверхностей раздела.

4.2. Полимочевина

Ghaderi et al. [24] путем моделирования в ABAQUS протестировали полимочевину в диапазоне толщин от 5 до 15 мм при нанесении на обе стороны стены на масштабируемом расстоянии 0.9 м / кг 1/3 . Затем полимочевина была испытана на толщину 15 мм при нанесении на одну сторону стены. Соотношение импульсов для полимочевины, нанесенной на внутреннюю сторону стены, составляло 859%, а для полимочевины, нанесенной с обеих сторон, — 1623%. Средние значения максимального импульса для каждой стены были в 8,59 и 16,23 раза соответственно выше, чем для неармированной стены. Был сделан вывод о том, что полимочевина является эффективным методом модернизации, обладающим высокими эксплуатационными характеристиками и эффективным для уменьшения фрагментации.Двусторонний углеродный FRP имел самый высокий импульсный коэффициент FRP — 465%. Таким образом, полимочевина показала значительно лучшие результаты, чем даже самый эффективный метод FRP, в отношении соотношения импульсов.

Агдамы и др. [11] также оценили эффективность полимочевины, армированной XGnP и POSS, на одних и тех же стенках Irshidat et al. [10] используется. Модель конечных элементов была создана для сравнения результатов физических и компьютерных испытаний, хотя это было в LS-DYNA. Однако полимочевина, армированная XGnP, показала худшие результаты по сравнению с неармированной полимочевиной, согласно Aghdamy et al.[11], и был сделан вывод, что они обладают меньшей взрывостойкостью, чем полимочевина, армированная POSS, и неармированная полимочевина. Основываясь на своих диаграммах импульс-давление, Aghdamy et al. [11] пришли к выводу, что полимочевина, армированная POSS, была наиболее эффективной полимочевиной, испытанной на сопротивление высокому давлению в течение короткого периода времени, но все типы полимочевины были эффективны при низком давлении в течение длительного времени.

Иршидат и др. [10] также создали модель конечных элементов с помощью ANSYS-AUTODYN.Конечно-элементная модель была достаточно точной, поскольку позволяла оценить влияние испытательной нагрузки в отношении скорости обломков, отклонения средней точки и механизмов разрушения стен. В совокупности тесты показали, что полимочевина, армированная POSS, имела заметные улучшения по сравнению с неармированной полимочевиной, в то время как полимочевина, армированная XGnP, практически не улучшала неармированную полимочевину.

Наряду с физическими тестами Davidson et al. [8] использовали LS-DYNA3D для улучшения понимания поведения взрывной нагрузки.Модель конечных элементов в основном согласовывалась с датчиками прогиба и акселерометра, прикрепленными к каменным стенам во время нагружения. Вместе тесты показали, что тонкий слой полимочевины, нанесенный на внутреннюю поверхность стены, значительно уменьшил фрагментацию. Полимочевина эффективно сцепляется с кладкой, что свидетельствует о том, что это жизнеспособный материал для модернизации. Наконец, был сделан вывод о том, что способность к удлинению более важна, чем высокая жесткость для материалов, модернизируемых взрывом.

4.3. Алюминиевая пена

Su et al. [23] провели анализ методом конечных элементов алюминиевой пены с помощью LS-DYNA. Серия численных анализов была проведена с масштабными значениями (см. (1)) на неармированных каменных стенах. При анализе пена алюминия имела толщину 40 мм и плотность 400 кг / м 3 . При м / кг 1/3 неармированная каменная стена была немедленно взорвана ударной нагрузкой, в то время как стена, армированная алюминиевой пеной с плотностью 1/3 , имела лишь легкие повреждения.Толщина алюминиевой пены была затем проверена на 12 мм и 24 мм для м / кг 1/3 . Результаты показали, что чем больше толщина алюминиевой пены, тем лучше она смягчает взрыв. В целом анализ показал, что пена алюминия является многообещающим вариантом для смягчения последствий взрыва.

Агдамы и др. [11] также провели анализ методом конечных элементов алюминиевой пены с помощью LS-DYNA. Агдамы и др. В [11] моделировались слои пенопласта различной толщины, 13 мм, 20 мм и 25 мм, но постоянной плотности 450 кг / м 3 .Было обнаружено, что увеличение толщины пены эффективно для повышения ее устойчивости к взрывной нагрузке. Затем была смоделирована алюминиевая пена с обеих сторон неармированной каменной стены толщиной 13 мм с обеих сторон стены. На основе этой модели была создана диаграмма импульс-давление. Из диаграммы был сделан вывод, что алюминиевая пена является эффективным методом модернизации. Таким же образом была проанализирована полимочевина POSS. Его наносили на обе стороны стены толщиной 4,5 мм. Алюминиевая пена по сравнению с полимочевиной ПОСС была более эффективной в квазистатическом режиме, в то время как полимочевина ПОСС лучше выдерживала нагрузки в динамическом и импульсном режимах.

Анализ конечных элементов Су и др. [23] и Агдами и др. [11] показывает, что пена алюминия потенциально может стать новым материалом для сопротивления взрывной нагрузке. Это делает желательными экспериментальные испытания материала.

5. Снижение уровня фрагментации

Не существует очевидного метода для определения степени фрагментации, кроме субъективного наблюдения и сравнения. Baylot et al. [14] предположили, что скорость обломков могла быть жизнеспособным показателем фрагментации, но наблюдения показали, что скорость — плохой индикатор.Минимальные антитеррористические стандарты для зданий Министерства обороны [3] разработали четыре уровня оценок защиты, которые в стандарте учитывают летающие обломки; однако эти уровни защиты обычно не использовались или не сообщались в различных рецензируемых статьях. В любом случае, когда летящие обломки очевидны, присваивается самый низкий уровень производительности. Таким образом, фрагментация — это бинарная реакция (она либо произошла, либо не произошла), независимо от количества или уменьшения в зависимости от лечения.Помимо фрагментации, взрывная нагрузка и дистанция зазора варьировались в зависимости от уровня характеристик и для каждого расследования. Таким образом, усилия по смягчению фрагментации должны опираться на проведение сравнений в рамках соответствующих расследований.

5.1. Армированные волокном полимеры

FRP — наиболее широко используемый материал для исследования характеристик неармированных каменных стен. Он показал хорошие результаты как в численных, так и в экспериментальных исследованиях по снижению степени фрагментации во время взрывов.FRP — эффективный метод уменьшения степени фрагментации. Кроме того, стеклопластик может повысить пластичность стенок при сдвиге и улучшить структурную целостность за счет предотвращения обрушения.

5.2. Полимочевина

Davidson et al. [8] выбрали материал для напыления из чистой полимочевины из 21 полимера на основе прочности, стоимости, жесткости, пластичности и огнестойкости. Исходя из этого и результатов последующих исследований, полимочевина показала самые перспективные для смягчения последствий фрагментации с сравнительными преимуществами по сравнению с другими материалами для модернизации.

5.3. Полиуретан

Было отмечено, что полиуретан обладает способностью уменьшать фрагментацию, а также полимочевину и стеклопластик. Knox et al. [21] провели испытания как автономных полиуретановых смесей, так и смесей полимочевины / полиуретана, оба из которых показали хорошие результаты и успешно снизили фрагментацию стенок. Однако способность полиуретана уменьшать фрагментацию в последнее время не оценивалась. Аналогичным образом, тип используемого полиуретана может изменить его эффективность.

5.4. Стальные пластины

Стальные пластины обладают уникальным преимуществом по сравнению с другими методами модернизации, поскольку они являются хорошо известным, хорошо контролируемым и предсказуемым материалом. Кроме того, рабочие, занятые в строительной отрасли, уже обладают знаниями о стали для монтажа. Сталь пластичная и плотная, что обеспечивает отличную защиту от осколков и растрескивания кладки в результате взрывной нагрузки. Однако из-за увеличения статической нагрузки он лучше всего подходит для одноэтажных зданий при модернизации.

5.5. Алюминиевая пена

Алюминиевая пена еще не была испытана экспериментально, но она показывает высокий потенциал сопротивления взрывной нагрузке, ограничивает фрагментацию и имеет ограниченное увеличение статической нагрузки конструкции.

5.6. Engineered Cementitious Composites

ECC были подвергнуты низкоскоростным (невзрывным) нагрузкам. Ожидается, что ECC будет иметь хорошую производительность против фрагментации, но еще предстоит испытать экспериментально. Эти композиты обладают желаемыми качествами повышенной прочности, долговечности и рассеивания энергии для модернизации неармированной кирпичной кладки.Несмотря на это, эти материалы могут обеспечить вторичные элементы кладки, такие как обратные стены и внутренние стены, которые могут сдерживать повреждения от взрывных нагрузок.

5.7. Рекомендация

Для будущих расследований анализ уровня защиты, установленный в Минимальных антитеррористических стандартах Министерства обороны для зданий [3] или аналогичном стандарте, предоставит более универсальные сравнительные данные.

6. Выводы

В этой статье были представлены методы модернизации неармированных каменных стен для защиты от взрыва, такие как стеклопластик, полимочевина, полиуретан, стальные листы и алюминиевая пена.Эти методы были исследованы в течение последних 15 лет для повышения прочности и пластичности неармированных стен из кирпича и уменьшения фрагментации. Однако сложно сравнивать результаты и методы испытаний, поскольку не существует официально установленного стандарта для величины взрывов или расстояния, на котором применяется взрыв. Общие выводы о различных материалах для модернизации включают следующее: (1) FRP и полимочевина являются двумя наиболее широко изученными методами модернизации из-за их эффективности, легкости, практичности применения и стоимости.(2) Фрагментация является ключевым показателем эффективности [13] методов смягчения последствий, используемых как летающие обломки двойного реагирования или отсутствие летящих обломков. (3) Удлинение более важно, чем высокая жесткость для материала, модифицирующего взрывы [8]. 4) Результаты экспериментальных испытаний показывают, что стеклопластик и тканый ровинг имеют схожую эффективность [6]. (5) Прямое сравнение методов модернизации стеклопластика с методами модернизации полимочевиной методом FEA показало, что внутренняя модификация полиэдрической олигомерной силсесквиоксановой полимочевины имела более высокий коэффициент импульсов — 859%, когда по сравнению с двухсторонним углеродным стеклопластиком — 464% [24].(6) Алюминиевая пена оказалась более эффективной в квазистатическом испытании, чем полиэдрическая олигомерная силсесквиоксановая полимочевина, в то время как полиэдрическая олигомерная силсесквиоксановая полимочевина оказалась более эффективной в динамических и импульсных испытаниях [11]. (7) Граничные условия влияют на характеристики кирпичных стен. подвергается боковым нагрузкам. Моделирование реалистичных граничных условий позволяет более точно интерпретировать характеристики метода модернизации [17].

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

Как отремонтировать перешедшую кирпичную стену?

Хорошая кирпичная стена — это хороший фундамент. Что делать, если по определенным естественным причинам вы можете наблюдать трещины, сколы, вздутия, протечки и даже повреждения в кирпичной стене? Как бы вы распознаете повреждения и отремонтируете кирпичную стену? Здесь мы расскажем, как диагностировать повреждение кирпичной стены и отремонтировать ее.

Почему смещается кирпичная стена?

Кирпичная стена обычно повреждается из-за потрескавшегося раствора.Обычно структурное движение внутри кирпича может привести к разрыву слоев сцепления, что в конечном итоге вызывает повреждение кирпичной стены. Строительный раствор обычно используется для строительства кирпичной стены, и если эта связь разорвана или повреждена, вы можете попросить кого-нибудь изучить ее или предпринять действия своими руками.

Проблемы в кирпичных стенах

Если участок земли под прочным фундаментом сжимается, проблему нельзя сбрасывать со счетов. Это классический пример проседания.Это снимает опору со стены и вызывает падение неподдерживаемой части, создавая трещину в стене. В случае осадки кирпичной стены грунт под стеной имеет тенденцию к сжатию. Если кирпичная стена поддерживается деревом, удаление дерева путем обрезки может вызвать трещины в кирпичных стенах. Выпуклость в массивной стене может стать причиной повреждения кирпичной стены. Это может произойти из-за перегрузки кирпичной стены. Если вы использовали брус при строительстве кирпичной стены, вы можете увидеть, что если эти бруски имеют тенденцию гнить или расширяться, это может вызвать выпуклость в стене, что в конечном итоге приведет к трещинам.

Как бы вы позаботились о сдвинутых кирпичных стенах? Давайте быстро рассмотрим способы.

Ремонт кирпичных стен — Перед восстановлением кладки

Прежде чем приступить к планам ремонта, вы можете проверить, почему были повреждены кирпичные стены. Как только это будет определено, вы должны предпринять следующие шаги.

  • Простые трещины можно устранить, заделав их подходящим раствором. Можно даже использовать эластичную мастику
  • .
  • Если вы имеете дело с вертикальными трещинами, вам нужно будет вырезать кирпичи или камень и заменить их новыми
  • Вы всегда можете просверлить отверстия в области трещин.Как только вы закончите сверление, вы должны ввести раствор из тиксотропной смолы. Как только он высохнет, вы можете добавить раствор, соответствующий цвету стены
  • .
  • Вы можете использовать стержни малого диаметра из нержавеющей спирали и заделать их в эпоксидный раствор для очистки трещин.
  • Можно даже вырезать оригинальные перемычки и использовать их для крепления кирпичных стен
  • Замена анкеров для полостей используется при наличии горизонтальных трещин в стенах

Для капитального ремонта может потребоваться консультация инженера-строителя, который проведет методический осмотр и ремонт.Стоимость будет зависеть от вида ремонта кирпичной стены.

Ремонт структурной кирпичной кладки — Old House Journal Magazine

Многие исторические здания в Денвере с проблемами расслоения кирпича относятся примерно к рубежу 20-го века. Строительство варьируется от дешевых зданий до этого красивого ок. 1909 г. дом.

Элизабет Дж. Уиллер

Поскольку на засушливых равнинах у подножия величественных Скалистых гор Колорадо растет немного деревьев, большинство излюбленных старых кварталов Денвера построены из кирпича.В конце концов, там, где возвышаются горы, много глины, и ранние денверианцы во многом узнали о преимуществах кирпича. Многие из первых домов в Королевском городе равнин были быстро построены из бревен, а затем сгорели в смертельном пожаре, который почти уничтожил Денвер-Сити, как он был известен в 1863 году. Вскоре после этого мэр объявил, что все будущие здания будут построены из огнестойкие материалы.

В последующие годы золото, скотоводство, железные дороги и целебный воздух для лечения чахотки (туберкулеза) привели тысячи людей в Колорадо, и для них были быстро построены дома.К 1900 году в ландшафте Денвера было 206 кирпичных заводов. В течение десятилетий стены казались устойчивыми и прочными, но спустя столетие некоторые дома начали демонстрировать структурные разрушения. Наружные слои кирпичей отделяются от кирпичей позади них — состояние, называемое расслаиванием, которое может привести к их разрушению. Хотя причины этого состояния не уникальны для Денвера, это повторяющаяся проблема в городе, поэтому у них есть большой опыт, который можно применить ко многим зданиям по всей стране.

Хотя большая часть многих исторических кирпичных стен состоит из обычного кирпича, который скрыт от глаз, то, что мы видим снаружи, — это слой фанерного кирпича, который здесь отслоился от стены.

Нэнси Снайдер

Степени разделения

Хотя большая часть многих исторических кирпичных стен состоит из обычного кирпича, который скрыт от глаз, то, что мы видим снаружи, — это слой фанерного кирпича, который здесь отслоился от стены. (Фото: Нэнси Снайдер)

Сам по себе возраст не является причиной разлуки; это также заложено в конструкции.На протяжении веков строили кирпичное или каменное здание, делая стены прочной, несущей кладкой. Более мелкий кирпич или ограненный камень можно было использовать для отделки поверхностей, а кирпич или щебень более низкого качества использовать для заполнения, но каждая стена по-прежнему представляла собой монолитную массу, с кирпичными связями или камнями, размещенными стратегически по всей ее толщине, чтобы связать стену вместе. Однако в конце 19 века массивная кирпичная стена была заменена полой стеной — европейская практика, которая должна была иметь изоляционные преимущества.В полой стене слои (слои) кирпича разделены воздушным пространством, проходящим вверх по стене, при этом верхние кирпичи уложены перпендикулярно лицевой стороне стены, чтобы связать их вместе.

К сожалению, в поспешные годы строительного бума в Денвере короткие пути были обычным делом. Некоторые каменщики не находили время, чтобы всегда укладывать верхний ряд кирпича при связывании нескольких тросов вместе. Некоторые встраивают скрученную проволоку или металлические стяжки (обычные продукты в то время) в горизонтальные швы раствора, чтобы связать внешние кирпичи с внутренними.Другие каменщики наклоняли частичный кирпич, называемый закрытием королевы, поперек полости, пряча его за внешней стороной кирпичей. В некоторых случаях каменщики полностью исключали верхние ряды — кирпичи, уложенные перпендикулярно поверхности стены горизонтальной полосой — потому что домовладелец или строитель хотел гладкий, однородный вид.

Окружающая среда тоже сказалась. «Солнечные дни Денвера и холодные ночи — настоящие виновники», — отмечает Дайан Трэвис, технический консультант Rocky Mountain Masonry Institute, некоммерческой организации, чья миссия состоит в том, чтобы улучшить понимание и использование каменной кладки.«Когда идет дождь или снег, кирпич становится насыщенным, — объясняет она, — тогда вода расширяется на 9 процентов при замерзании». Постоянное замораживание и оттаивание, называемое циклами замораживания-оттаивания, может привести к разрушению даже твердых материалов, таких как кирпич, блоки или камень. Как только наружный слой кирпича начинает отрываться от внутреннего, образуется вертикальная трещина между слоями стены. «В этих трещинах скапливается битый кирпич, — добавляет Трэвис, — и этот мусор заставляет трещину становиться все шире и шире». Этому повреждению также могут быть подвержены дома в климатических условиях со значительными перепадами температур.

К 1890-м годам в руководствах было отмечено несколько способов скрепления кирпичных пустотелых стен, таких как использование кирпичей или металлических стяжек. В прошлом каменщики стабилизировали пустотелые стены с помощью анкерных стержней, подобных анкерам для балок, используемых в зданиях заводов.

Национальная архивная ассоциация

К 1890-м годам в руководствах было указано несколько способов скрепления кирпичных пустотелых стен, например, с помощью кирпичей или металлических стяжек. В прошлом каменщики стабилизировали пустотелые стены с помощью анкерных стержней, подобных анкерам для балок, используемых в зданиях заводов.(С любезного разрешения: National Archives Associates)

Что делать с Wythes

Первым шагом в решении проблемы является определение места расслаивания слоев. Самый простой метод — это посмотреть на стену одним глазом, исследуя поверхность на предмет выпуклостей. Другой подход — заглянуть внутрь полости стены с помощью бороскопа, устройства для осмотра, состоящего из длинной жесткой или гибкой трубки с линзой на конце. Просверлив небольшое отверстие в стыке раствора, инженер может вставить бороскоп и заглянуть за облицованные кирпичи, чтобы исследовать полость и состояние стяжных кирпичей или металлических стяжек.

Исторически сложилось так, что устранение выпуклостей и неплоскостных стен было установкой стальных стяжек, проходящих через стену, чтобы скрепить разделяющие перемычки. Эти сооружения нетрудно идентифицировать, потому что каменщики обычно использовали стальные стержни или S-образные пластины на поверхности стены, чтобы распределить нагрузку и удержать стяжку от протягивания через кирпичную облицовку. Если расслоение серьезное, традиционный способ устранения выпуклости кирпичного шпона заключался в том, чтобы оторвать неустойчивые кирпичи от стены и переустановить их с помощью надлежащих кладочных стяжек, что является дорогостоящим и трудоемким методом.

Сегодня на рынке представлены анкеры из нержавеющей стали для кирпичной кладки, которые можно вставить в стену, чтобы не вернуть выпуклости на место, а связать петли вместе и предотвратить их расслаивание. Галстуки можно установить, обработав либо внешнюю часть стены (что не мешает работе по дому), либо внутреннюю часть, скажем, при ремонте жилого пространства. Дайан Трэвис рекомендует устанавливать стяжки с внутренней стороны стены. Таким образом, галстуки полностью невидимы и не подвергаются воздействию погодных условий.

Кладочные стяжки идеально укладываются в швы раствора. Это требует навыков работы с «масляными стыками» конца 19 века, которые одновременно невероятно узкие и обычно окрашены в цвет кирпича. (Фото: Нэнси Снайдер)

Кладочные стяжки идеально подходят для стыков раствора. Это требует навыков работы с «масляными стыками» конца 19 века, которые одновременно невероятно узкие и обычно окрашены в цвет кирпича.

Nancy Snyder

Хотя у каждого производителя есть своя версия, эти стяжки в основном представляют собой тонкие спирали, которые можно утопить в стене, так что они почти незаметны.Они также гибкие, поэтому позволяют стене двигаться и рассеивать силы, не растрескивая кладку или не вызывая других повреждений. Майкл Шуллер, ЧП, инженер-консультант из Колорадо, специализирующийся на ремонте каменных зданий, рекомендует эти анкеры из-за их адаптируемости и эффективности. «Мы использовали эти связи в проектах по всей территории Соединенных Штатов, чтобы привязать исторические фасады к строению», — говорит Шуллер.

Практические узы

Джон Фёлкер, каменщик, который 25 лет специализируется на сохранении исторической каменной кладки и помогает проводить сертификационные курсы по сохранению исторических памятников в Институте масонства Роки-Маунтин, является еще одним защитником.

Чтобы продемонстрировать технику во время сертификационного класса, Фолькер начинает с просверливания небольшого пилотного отверстия в кирпичной стене. Фолькер объясняет, что шпалы вбиваются в швы раствора, а не в кирпичи или другие элементы каменной кладки, с интервалом 16 дюймов по горизонтали и вертикали. Затем он вставляет галстук в насадку с приводом от перфоратора. Затем он вбивает стяжку в стену до тех пор, пока внешний конец не будет полностью утоплен под лицевой стороной кирпича.

Нехватка древесины, но достаточное количество глины дало Денверу богатую традицию кирпичной кладки, простирающуюся вплоть до эпохи этого ранчо середины 20 века.(Фото: Элизабет Уиллер)

Нехватка древесины, но достаточное количество глины дало Денверу богатую традицию кирпичной кладки, которая продолжается вплоть до эпохи этого ранчо середины 20-го века.

Элизабет Дж. Уилер

Наконец, он заделывает крошечное отверстие небольшим количеством раствора того же цвета и состава, что и первоначальная кладка. Стяжки бывают разной длины, чтобы соответствовать различным слоям, слоям или слоям кирпича, используемому в доме. Процесс такой же, как и для внутренних работ, за исключением того, что небольшое отверстие закрывается штукатуркой или гипсокартоном.

Общее время, необходимое для ремонта кирпичных стен с помощью этой системы, зависит от размера и состояния дома. Нередко весь процесс занимает несколько часов или несколько дней. Фолькер использовал эту систему в своих проектах восстановления более десяти лет. «Это отличное решение для нестабильной облицовки исторической собственности», — отмечает Фелькер. «Когда все будет сделано правильно, — добавляет он, — никто не узнает, что я спас кирпичную стену клиента от обрушения».

ОЦЕНКА ПОЖАРНЫХ БЕТОННЫХ СТЕНОК

ВВЕДЕНИЕ

Противопожарная безопасность требует, чтобы стена не только препятствовала распространению огня из одной области в другую, но и сохраняла свою структурную целостность во время пожаротушения.Если люди, пожарные и содержимое здания должны быть полностью защищены, конструкция не должна разрушаться, подливать топливо в огонь или выделять токсичные газы во время пожара.

Бетонные противопожарные стены обеспечивают максимальную безопасность во время и после сильного пожара. Поскольку бетонная кладка представляет собой негорючий конструкционный материал, который не добавляет топлива в огонь и не выделяет токсичные газы, его широко используют для создания отсеков — сдерживания огня до тех пор, пока пожарные не смогут его контролировать.Кроме того, даже после сильного пожара бетонные стены, как правило, можно отремонтировать, просто залатав трещины и заделав швы строительным раствором, вместо того, чтобы требовать сноса и замены. Опыт со строительными пожарами показал, что наибольшие повреждения бетонных стен во время пожара часто возникают из-за потери опоры, а не в результате прямого пожара в кладке.

В данном TEK представлена ​​общая информация о методах оценки и методах ремонта, а также обсуждается, что можно ожидать после того, как бетонные стены будут подвергаться возгоранию.

ОЦЕНКА ПОЖАРНЫХ СТЕН

Предварительный осмотр

После возгорания необходимо как можно скорее провести предварительный осмотр, чтобы оценить: состояние конструкции, тип и серьезность проблем, наблюдаемых в пораженном участке (ах), возможность восстановления и необходимость проведения подробное расследование. После сбора данных о конструкции здания и происшествии пожара необходимо провести предварительное расследование, как только можно будет организовать безопасный вход в здание.

Первым этапом предварительного расследования является визуальный осмотр конструктивных элементов пострадавших от пожара участков. Признаки растрескивания, отслаивания, деформации, перекоса, несоосности элементов и / или обнажения стальной арматуры должны быть задокументированы. Можно измерить деформации, деформации и геометрию любых подозрительных элементов для сравнения с неэкспонированными элементами той же конструкции. Эти наблюдения следует регистрировать, документируя тип повреждения и его серьезность для каждого пострадавшего члена.Это краткое описание помогает определить поврежденные элементы, нуждающиеся в более подробном исследовании, а также объем и характер любого необходимого ремонта.

В дополнение к визуальной оценке конструктивных элементов в зонах пожара, необходимо наблюдать за содержимым здания в этих зонах. Температуры плавления различных материалов (см. Таблицу 1) указывают диапазоны температур, которые имели место в определенных областях, обеспечивая оценку максимальных температур, достигнутых во время пожара. Эти расчетные максимальные температуры помогают установить серьезность пожара относительно Стандартных методов испытаний на огнестойкость строительных конструкций и материалов, ASTM E119 (ref.2) пожарный тест или другой признанный исходный уровень. Если максимальные температуры во время пожара аналогичны максимальным температурам при испытании E 119, потенциальное повреждение бетонной кладки в некоторой степени предсказуемо, основываясь на истории испытаний E119 на бетонной кладке. Протокол испытания времени / температуры ASTM E119 показан на рисунке 1.

Существует большой объем данных о бетонных стенах, испытанных в соответствии с протоколом ASTM E119. Этот метод испытаний оценивает стены, подвергшиеся стандартному испытанию огнем.Критерии эффективности включают: устойчивость к повышению температуры на неэкспонированной стороне стены; сопротивление прохождению горячих газов или пламени через стену; структурная устойчивость во время испытания; и устойчивость кладки к разрушению под прямым воздействием струи пожарного шланга сразу после испытания на пожар. Исследования показали, что показатели огнестойкости бетонных стен неизменно определяются повышением температуры на холодной (неэкспонированной) стороне стены.

Таблица 1 — Приблизительные точки плавления некоторых распространенных материалов (см.1)
Рисунок 1 — Кривая времени / температуры для испытаний ASTM E119 (ссылка 2)

Процедуры полевых испытаний

Часть предварительной проверки определяет необходимость дальнейших испытаний и оценки. Неразрушающие полевые испытания, такие как использование ударного отбойного молотка, обычно не используются с бетонной кладкой, поскольку полые ячейки во многих случаях мешают получению значимых результатов.Кроме того, обширные полевые испытания не всегда целесообразны, поскольку удаление и замена элемента, поврежденного пожаром, иногда может быть более экономичным, чем обширное испытание. Твердое понимание структурной инженерии и воздействия огня на строительные материалы неоценимо для этого процесса принятия решений.

При необходимости можно использовать методы разрушающих испытаний для оценки прочности монолитной бетонной кладки (см. Ссылку 3). Однако неоднородные огневые повреждения на противоположных сторонах стены и соответствующие различия в прочности могут привести к ненадежным результатам.В большинстве случаев испытания на прочность не нужны.

ОЦЕНКА БЕТОННОЙ КЛАДКИ

Как правило, конструкционная бетонная кладка без чрезмерных деформаций, деформаций, перекосов или больших обширных трещин обычно может быть отремонтирована, а не заменена. Когда присутствуют такие типы условий, это указывает на то, что несущая способность элемента может быть нарушена, что потребует удаления и замены подозрительных элементов.

Пожары, такие как отложения сажи и дыма, точечная коррозия агрегатов, микротрещины, мелкие сколы и другие повреждения поверхности, обычно требуют только косметического ремонта. В следующих разделах представлены более подробные инструкции по оценке различных характеристик бетонной кладки после пожара.

Трещины

Трещины шире примерно 1 / 16 дюймов (1,6 мм) должны быть дополнительно исследованы для определения потенциального воздействия на конструкцию. Когда арматурная сталь в кирпичной кладке, армированной обычным способом, не подвергается воздействию, можно предположить, что несущая способность стены относительно не изменится (см. Также «Открытое армирование» ниже).

Минометный шов Повреждение

Швы строительного раствора часто оказываются более подверженными воздействию огня, чем прилегающая поверхность кирпичной кладки. Когда бетонные стены подвергаются воздействию пожарного шланга сразу после воздействия огня в испытаниях ASTM E119, раствор в обезвоженном состоянии иногда вымывается, обычно на глубину около about дюйма (6,7 мм). В реальных условиях пожара швы минометов, подвергшиеся наиболее сильному воздействию огня, могут размягчиться или стать известковыми, хотя это повреждение обычно не глубже примерно дюйма.(19 мм). Однако эта потеря раствора не влияет на несущую способность бетонной кирпичной стены (поз. 4), поэтому в большинстве случаев ее можно адекватно отремонтировать путем вытачивания.

Открытая арматура

Арматура, обнаженная во время или после пожара, должна быть оценена на предмет гашения, продольного изгиба и / или потери предварительного напряжения.

Исследователь должен учитывать, что любая оголенная сталь могла быть закалена во время тушения пожара. Это быстрое охлаждение вызывает потерю пластичности стали, что может снизить несущую способность элемента.

Визуальный осмотр любой открытой структурной арматуры может помочь оценить потенциальное структурное повреждение. Эта оценка должна быть привязана к рассматриваемому элементу: либо стене, армированной обычным способом, либо стене с предварительным напряжением, как показано ниже.

В стенах, армированных обычным способом, местное коробление открытых арматурных стержней обычно указывает на то, что сталь подверглась прямому воздействию огня. Когда сталь подвергается воздействию температур 1100 ° F (593 ° C) или выше, стержни теряют примерно половину своего предела текучести, и возникает коробление.Если стержни обнажены, но не изогнуты или не деформированы иным образом, после воздействия огня могло произойти скалывание. В общем, внешне не деформированная наружная арматура вряд ли получит серьезные необратимые повреждения. Точно так же, если скалывание не обнажает арматуру, то есть защита покрытия остается неповрежденной, прочность стены вряд ли будет нарушена.

В кирпичных стенах из предварительно напряженного бетона, с другой стороны, может происходить значительная потеря предварительного напряжения без каких-либо видимых повреждений оголенных сухожилий.Следовательно, для предварительно напряженной кладки любые открытые предварительно напряженные арматуры должны указывать на необходимость более глубокой оценки конструкции. Искривление сухожилия наблюдается редко, поскольку сухожилие обычно остается в напряжении даже при значительной потере предварительного напряжения.

ВЛИЯНИЕ ПОЖАРА НА ПРОЧНОСТЬ СТЕНЫ — ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Одним из эффектов воздействия огня, как определено в ходе испытаний (ссылка 4), было снижение прочности стенок на сжатие из-за постепенного обезвоживания цемента и, в зависимости от типа заполнителя, расширения и изменения физических свойств заполнителя. используется в бетонных кладках.Снижение прочности на сжатие для 8 дюймов. (203-мм) блоки, подвергшиеся воздействию от 3 до 3½ часов огня, сильно различались, что привело к максимальному сокращению выбросов на 50 процентов для некоторых типов бетонных блоков. Легкие заполнители, полученные путем вспучивания определенных минералов в печи, стабильны при воздействии огня, поэтому минимизируют потерю прочности. Во время испытаний бетонные блоки из известнякового заполнителя также показали значительную стабильность и минимизировали потерю прочности после воздействия огня (ссылка 4). Для широкого диапазона испытанных блоков кладки прочность стены после воздействия огня оставалась прямо пропорциональной прочности на сжатие бетонной кладки до воздействия огня.

Ряд 8-дюйм. Стены (203 мм) подвергались воздействию огня от 2½ до 3½ часов, охлаждались, затем подвергались еще 2,5-часовому воздействию огня перед испытанием на прочность на сжатие. Эти результаты показали, что эти стены были способны выдерживать такие же или немного более высокие нагрузки, что и аналогичные стены, выставленные один раз в течение трех-четырех часов, а также служили эффективным противопожарным барьером во время второго пожара.

РЕМОНТ ПОЖАРОБЕТОННОЙ КЛАДКИ

Для огнеупорной бетонной кладки без больших трещин или прогибов ремонт должен быть минимальным.Процедуры и рекомендации по ремонту трещин и замку швов подробно описаны в документе «Техническое обслуживание бетонных стен», TEK 8-1A (ref. 5). Рекомендуемые процедуры очистки описаны в документе «Очистка бетонной кладки», TEK 8-4A (ссылка 6).

РЕЗЮМЕ

  • В кирпичной кладке из обычного железобетона, если арматура не обнажена, вероятность повреждения конструкции мала.
  • Перемычки и балки без чрезмерных прогибов вряд ли будут иметь структурные дефекты.
  • Размягчение верхней поверхности раствора приводит к небольшой потере несущей способности и может быть легко отремонтирован путем вытачивания.
  • Можно ожидать, что стены, подвергшиеся однократному пожару без структурных повреждений, будут работать так же хорошо при втором пожаре.
  • Полевые испытания обычно не проводятся для оценки поврежденных огнем бетонных стен. Послепожарное расследование обычно состоит только из визуального осмотра.
  • Если нет серьезных деформаций, трещин или смещения бетонных стен, полное восстановление стены обычно может быть выполнено путем заделки трещин и заделки швов раствора.

Список литературы

  1. Оценка состояния и альтернативы ремонту огнеупорных бетонных и каменных элементов. Национальный совет по кодам и стандартам бетонной и каменной промышленности, август 1994 г.
  2. Стандартные методы испытаний строительных конструкций и материалов на огнестойкость, ASTM E 119-05. ASTM International, 2005.
  3. Оценка существующей бетонной кладки, TEK 18-9A.Национальная ассоциация каменщиков из бетона, 2003 г.
  4. Менцель, Карл А. Испытания огнестойкости и прочности стен бетонных блоков. Портлендская цементная ассоциация, январь 1934 г.
  5. Ремонт бетонных стен, ТЕК 8-1А. Национальная ассоциация каменщиков из бетона, 2003 г.
  6. Очистка бетонной кладки, TEK 8-4A. Национальная ассоциация бетонных каменщиков, 2005 г.

NCMA TEK 7-5A, редакция 2006 г.

NCMA и компании, распространяющие эту техническую информацию, не несут никакой ответственности за точность и применение информации, содержащейся в этой публикации.

Неразрушающее определение характеристик древних стен из глиняного кирпича с помощью косвенных ультразвуковых измерений

В настоящее время определение характеристик исторического строительства является предметом большого интереса во всем мире, особенно из-за необходимости получения дополнительной информации о структурных свойствах и их общем поведении [1], [ 2], [3]. Таким образом, были предприняты некоторые усилия, чтобы сделать доступным применение неразрушающего контроля (NDT) для поддержки структурной оценки построек наследия, как, например, использование вибрационных методов, прогресс в стратегиях численных моделей или применение мониторинга методы [4], [5], [6], [7], [8].

В то время как достижения в методологиях оценки построек наследия наиболее часто сообщались в литературе за последние 20 лет (см. [9], [10], [11], [12], [13], [14]) , [15]), очень актуальной проблемой является использование неразрушающих методов для характеристики статических и динамических структурных параметров, как форма идентификации линейных и нелинейных свойств структурной системы [16]. Таким образом, разработка неразрушающих методов, позволяющих точно характеризовать элементы исторических зданий, получать информацию о их физических или механических свойствах, является интересной темой для оценки исторических зданий.

Среди неразрушающего контроля звуковые испытания являются наиболее распространенными во всем мире для определения изменчивости каменных стен. На самом деле, характеристика кладки всегда является сложной задачей из-за изменчивости ее типологий и анизотропных свойств [17]. В работе, представленной в [18], например, звуковые тесты были использованы для характеристики изменчивости материалов стен собора Ното (Италия). Для этого молоток и акселерометр были размещены непосредственно на стене, с противоположных сторон, распределены по периметру стены, без какого-либо регуляризирующего слоя.В результате стало возможным идентифицировать и охарактеризовать, как неоднородность стен каменной кладки может влиять на собранные скорости звука. С глобальной точки зрения, звуковой тест позволил обнаружить изменения вдоль проанализированных стен и способствовал успешному анализу качества стен.

Далее, работа, представленная [19], выполненная на храме Сан-Николо-л’Арена (Италия), показывает интересный случай применения звуковых испытаний для определения характеристик элементов кирпичной кладки.Был проведен тщательный визуальный осмотр колонн, были выявлены их основные повреждения, в основном трещины, а затем было проведено испытание с помощью плоского домкрата. Были обработаны результаты акустических испытаний и получены акустические топографии, а также качественно охарактеризована внутренняя часть колонн. Комбинация между визуальным осмотром, акустической топографией и тестами на плоской опоре позволила технической группе составить глобальный взгляд на поведение и однородность колонн.

Что касается использования звуковых тестов для характеристики каменной кладки, шаг вперед был сделан в [8], где авторы разработали новую технику для определения характеристик каменной кладки с помощью звуковых испытаний, а именно метод непрямого звукового воздействия (ISIM).Авторы выполнили обширную экспериментальную программу на стенах каменной кладки, были собраны и проанализированы скорости ультразвука. Кроме того, скорости волн P использовались для оценки модуля упругости, а результаты сравнивались с экспериментальными испытаниями, проведенными на образцах каменной кладки. Наконец, с глобальной точки зрения, ISIM представила надежные данные для неразрушающего контроля стен каменной кладки. Также важно отметить, что на первом этапе этой работы ультразвуковые испытания были выполнены на стенах каменной кладки, однако собранный ультразвуковой сигнал был недостаточным, вероятно, из-за большого количества стыков и прочности стен, как указано авторы.

Рекомендации RILEM по определению скорости ультразвука в кладке четко относятся к прямому ультразвуковому испытанию, когда приемный акселерометр размещается с противоположной стороны от излучателя сигнала [20]. Затем скорость ультразвука может быть вычислена по выражению (1), где V — скорость ультразвука, l — длина пути импульса, а t — время прохождения импульса, как показано ниже. V = lt

Однако проведение прямых ультразвуковых измерений на стенах кладки не всегда возможно, что делает необходимым систематизацию косвенных ультразвуковых измерений скорости.Таким образом, настоящая работа направлена ​​на то, чтобы способствовать расширению применения ультразвуковых испытаний на стенах каменной кладки посредством определения скоростей ультразвука внешних стен церкви Носа-Сеньора-ду-Розариу-душ-Претус.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.