4builders.ru

Строй журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Физико механические испытания кирпича

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Каменные работы

Наиболее важными свойствами каменных конструкций являются их прочность, долговечность, объемный вес и теплоизоляционная способность.

Прочность кладки непосредственно зависит от свойств составляющих ее материалов. Однако, как показали многочисленные исследования, предел прочности при сжатии, например, кирпичной кладки, выполненной даже на весьма прочном растворе при обычно принятых методах ее возведения, составляет не более 40—50% от предела прочности кирпича при сжатии. Объясняется это тем, что на прочность кладки, помимо прочности составляющих ее материалов, оказывает влияние ряд других факторов.

Расположение камней в кладке в соответствии с правилами разрезки обеспечивает ее монолитность и восприятие внешних усилий всеми камнями, способствует лучшему распределению внутренних напряжений в кладке и повышает ее прочность. Но это не дает возможности полностью использовать прочность материалов, так как при сжатии кладки в кирпиче возникают не только напряжения сжатия. Дело в том, что поверхности как шва кладки, так и самого кирпича не идеально плоские. Поэтому каждый кирпич опирается на раствор не всей своей поверхностью, а лишь отдельными площадками, между которыми имеются участки, где кирпич отделен от раствора воздушными прослойками. Кроме того, и плотность раствора в горизонтальных швах не везде одинакова, так как составляющие раствора (цемент, известь, песок, вода) не совсем равномерно распределяются в нем. Степень уплотнения шва в разных местах также различна, а из-за допусков в размерах кирпича, различной высоты соседних кирпичей и некоторого отклонения их от горизонтали при укладке получается неодинаковая толщина шва. Вследствие этих причин давление неравномерно распределяется по поверхности кирпича, сосредоточивается на отдельных участках и вызывает в нем, кроме напряжений сжатия, напряжения изгиба и среза.

Каменные материалы обладают слабым сопротивлением изгибающим усилиям. Например, кирпич имеет в 4—6 раз меньший предел прочности при изгибе, чем при сжатии. Этим и обусловливается значительное снижение прочности кладки против прочности составляющих ее материалов. Даже при применении различных эффективных способов кладки, обеспечивающих наиболее плотную укладку кирпича на раствор горизонтальных швов, например с последующим вибрированием, предел прочности кладки на весьма прочных растворах не превышает 70% от прочности кирпича. Чем слабее раствор в кладке, тем он легче сжимается и, следовательно, тем больше возникают общие деформации кладки, а в каждом кирпиче — напряжения изгиба и среза. Поэтому, чтобы получить более прочную кладку, применяют соответственно более высокую марку раствора. Наряду с этим важное значение имеет пластичность раствора. Пластичные растворы легче расстилаются по постели кирпича, обеспечивают более равномерную толщину и плотность шва, что повышает прочность кладки.

Рис. 1. Штрабы:
а — убежная, б — вертикальная, в, г — вертикальная многорядная и вертикаль ная однорядная в местах примыкания стен, д — убежная угловая, е — проме жуточная в сплошной стене

Вместе с тем взаимодействие кирпича и раствора в кладке не ограничивается передачей сжимающих напряжений. Известно, что при осевом сжатии возникают деформации укорочения в направлении действия силы и деформации удлинения (поперечного расширения) в поперечном направлении. Чем слабее и пластичнее раствор, тем больше он деформируется в поперечном направлении и, если его деформативность выше, чем у кирпича, то при сжатии кладки в кирпиче возникают напряжения растяжения. Поэтому степень пластичности раствора для каждого вида кладки имеет определенный предел, чтобы излишняя пластичность не отражалась на прочности кладки. При наиболее слабых растворах из-за их большой деформативности в кирпиче могут возникать растягивающие напряжения, составляющие до 50% от предела прочности его на растяжение, что может вызвать разрушение кладки при значительно меньших сжимающих нагрузках, чем кладки, выполненной на прочных растворах. В то же время при слабых растворах кирпич препятствует поперечному расширению горизонтальных швов, в результате увеличивается предел прочности раствора в швах и вследствие этого кладка выдерживает напряжения значительно большие, чем предел прочности раствора, испытанного в образцах, имеющих форму кубика. На этом и основано применение различных марок кирпича и раствора, правильное сочетание которых дает возможность получить кладку необходимой прочности и рационально использовать свойства материалов.

Указанные выше факторы, вызывающие напряжения растяжения, изгиба и среза, приводят к разрушению кладки раньше, чем напряжения сжатия достигнут предела прочности кирпича при сжатии. Если постепенно увеличивать нагрузку, например, на кирпичный столб, то при некоторой нагрузке сначала в отдельных кирпичах появятся вертикальные трещины, преимущественно под вертикальными швами, там, где возникают концентрации напряжений растяжения и изгиба. Постепенно, развиваясь при росте нагрузки, трещины увеличиваются, разделяя кладку на отдельные столбики, и окончательное разрушение кладки происходит из-за выпучивания этих столбиков в результате продольного изгиба.

Напряженное состояние кладок из других каменных материалов при осевом сжатии аналогично напряженному состоянию кирпичной кладки, но имеет те или иные особенности, зависящие от размеров и формы применяемого камня, прочности и удобоукладываемости (подвижности) раствора, его сцепления с камнем, системы перевязки и качества кладки.

Рис. 2. Стадии разрушения кладки под нагрузкой:
а — появление трещин, б — расчленение кладки на отдельные столбики, в — выпучивание и разрушение кладки

Из сделанного выше краткого анализа напряженного состояния кладки очевидно, что сопротивление кирпича изгибу имеет не меньшее влияние на прочность кладки, чем его прочность при сжатии, что низкое сопротивление кирпича сжатию может компенсироваться его высоким сопротивлением изгибу и что высокое сопротивление кирпича сжатию бесполезно, если оно не сопровождается соответствующим повышением прочности кирпича при изгибе. Именно поэтому марка кирпича определяется не только определенным пределом прочности его при сжатии, но и при изгибе.

Читать еще:  Кирпич силикатный 1 куб сколько штук

На прочность кладки влияют не только прочностные характеристики камня, но и его размеры, форма и пустотность.

Так, с увеличением высоты камня уменьшается количество горизонтальных швов в кладке и увеличивается пропорционально квадрату высоты сопротивление камня изгибу. В связи с этим при одинаковой прочности камней на сжатие, изгиб и срез более прочной оказывается та кладка, которая выполнена из камней большей высоты.

Чем правильнее форма каммя, тем лучше происходит передача нагрузки через горизонтальные швы кладки от камня к камню, лучше перевязывается кладка и выше ее прочность, чго подтверждается следующим примером: при одинаковой высоте камней (около 20 см) и одинаковой марке, равной 400 кг/см2, и марке раствора 25 кг/см2 кладка, выполненная из природных камней правильной формы, имеет предел прочности 100 кг/см2, из постелистого бута — 24 кг/см2 и из рваного бута — только 16 кг/см2.

Пустоты в камнях уменьшают прочность как сам‘их камней, так и кладки. Например, при одинаковой марке камней прочность кладки из пустотелых бетонных камней на 15—20% ниже прочности кладки из оплошных камней, что объясняется менее равномерным распределением напряжений в кладке из пустотелых камней.

Одним из лучших способов повышения прочности кладки является тщательное ее выполнение. Качественное заполнение горизонтальных и вертикальных швов раствором, равномерное уплотнение и одинаковая толщина швов, правильная перевязка обеспечивают высокую прочность кладки и, наоборот, плохое качество кладки, применение растворов, не соответствующих строительным нормам и правилам на производство и приемку работ, может явиться причиной аварии. Чем толще шов, тем труднее достигнуть равномерной его плотности и тем в большей степени кирпич работает в кладке на изгиб и срез. При толстых швах увеличиваются деформации и снижается прочность кладки. Поэтому для каждого вида кладки установлена определенная толщина швов, увеличение которой снижает прочность конструкции.

Качество кладки характеризуется главным образом равномерностью заполнения горизонтальных швов, что чрезвычайно сильно влияет на ее прочность. Так, например, при одном из испытаний одновременно из одного и того же кирпича и раствора выполнялась кладка высококвалифицированными каменщиками П. С. Орловым, И. П. Ширковым, П. К. Самариным и для сравнения каменщиками низкой квалификации. Предел прочности кладки, выполненной высококвалифицированными каменщиками, оказался равным 50 кг/см2, а каменщиками низкой квалификации— 28 кг/см2, т. е. в 1,8 раза меньше.

Одним из положительных’ качеств каменных конструкций является их огнестойкость и большая по сравнению с другими материалами химическая стойкость и атмосферостойкость и, как следствие этого, большая долговечность. Например, сооружения из хорошо обожженного кирпича или естественного камня могут без значительных дефектов существовать много столетий. Это качество обусловлено тем, что каменные материалы имеют плотную структуру и большой объемный вес.

Объемный вес каменных конструкций в зависимости от применяемых материалов составляет от 1200 до 2200 кг/м3, что увеличивает теплопроводность кладки. В результате этого кирпичные стены зданий и жилых домов приходится делать на много толще, чем это требуется по условиям прочности и устойчивости конструкций.

Большое влияние на теплотехнические свойства каменных конструкций оказывает качество кладки. Стены с плохо заполненными раствором швами легко продуваются, помещения с такими стенами практически оказываются непригодными для эксплуатации и, наоборот, при хорошем заполнении швов, особенно вертикальных, улучшается теплоизоляционная способность кладки, и она более долговечна.

Отмеченные свойства учитываются в расчетах при проектировании конструкций зданий и сооружений. При этом размеры несущих стен столбов и других частей рассчитывают не только из условий прочности кладки по действующим на нее нагрузкам, но и из условий устойчивости как отдельных элементов, так и всего здания в целом. Например, предельная высота стен, возводимых без укрепления перекрытиями или кровельными покрытиями, по условиям устойчивости не должна превышать определенных значений, установленных строительными правилами на производство и приемку работ и т. д.

Навигация:
Главная → Все категории → Каменные работы

Физико-механические испытания строительных материалов

Разнообразный ассортимент продукции используется для строительства сооружений, ремонтных и реконструкционных работ, в качестве отделочных, лакокрасочных или облицовочных средств.

Физико-механические испытания строительных материалов используются для определения соответствия товара требованиям действующих стандартов и пригодности их использования по назначению. Сертификационный центр «Рос-Тест» сотрудничает с аккредитованными лабораториями и оказывает профессиональное содействие в проведении таких мероприятий.

Узнать стоимость

Физико-механические испытания строительных материалов

Исследование продукции в целях определения основных физико-механических свойств осуществляется для получения протокола испытаний. Он используется для проведения процедуры оценки соответствия товара (обязательной или добровольной) и предоставления сотрудникам контролирующих органов или заказчику (при необходимости). В случае необходимости полученные результаты можно использовать для предъявления претензий к поставщикам некачественных изделий.

Протокол составляется по установленной форме и содержит в себе:

  • описание тестируемого объекта;
  • сведения об испытательной лаборатории, заказчике процедуры, производителе продукции;
  • дата получения образцов и проведения оценочных мероприятий;
  • используемое оборудование, методические способы исследования, нормативные документы;
  • полученные показатели и нормативные значения;
  • заключение с указанием соответствия/несоответствия товара;
  • печать, подписи и ФИО уполномоченных лиц.

При проведении сертификации номер данного заключения прописывается в разрешительном документе.

Во время лабораторных экспертиз изучаются такие физические свойства стройпродукции, как плотность, удельный и объемный вес, пористость, морозостойкость, водонепроницаемость, теплопроводность и т.д. Также в ходе оценки исследуются механические показатели прочности, упругости, хрупкости. Такие работы позволяют осуществлять контроль качества товаров и выявить их соответствие нормативным требованиям существующих ГОСТов.

Все исследования проводятся в соответствии с государственными стандартами на стендах с использованием специального измерительного оборудования.

Испытания строительных материалов на прочность

Уровень прочности — основной параметр механических свойств изделия, зависит его от вида и структуры. Характеризует способность стройматериала сохранять свою целостность во время воздействия таких внешних воздействий, как сжатие, изгиб, растяжение. Предел прочности соответствует прилагаемой силе на 1 м 2 образца достаточной для его разрушения. Определение этого показателя позволяет установить, насколько стройматериал соответствует заявленным характеристика. Это обеспечивает безопасность использования материала в возводимых строительных конструкциях.

Читать еще:  Плотность полнотелого керамического кирпича м150

Выбор метода исследований зависит от физических характеристик образцов. Если экспертиза осуществляется в отношении хрупкой продукции, например, бетона или кирпича, то такие изделия сжимаются. В свою очередь эластичные образцы подвергаются растяжению (металл, дерево).

Испытание строительных материалов на влажность

Физико-механические испытания строительных материалов включают проверку предоставленных образцов товара на влажность. От этого показателя напрямую зависит надёжность и долговечность выпускаемой продукции. Для изделий, используемых в строительстве, существуют определённые нормы влажности.

Например, если проводится экспертиза кирпича, то максимально допустимое значение этого показателя не должно быть выше 2 %. В противном случае возможно преждевременное разрушение этого строительного материала. Основные причины наличия влаги в такой продукции – это попадание осадков, впитывание из окружающего воздуха, применение воды в производстве, образование на поверхности конденсата. Подобные исследования осуществляют в отношении бетона, строительных блоков, кирпича и т. д.

Испытание строительных материалов на водопоглощение

Параметр водопоглощения отражает способность изделий впитывать и удерживать влагу. Он рассчитывается, как отношение массы поглощённой воды к массе образца продукции. Если этот показатель выходит за рамки нормы, то ухудшаются прочность и теплопроводность. Проверка проводится в таком порядке:

  • образцы сушат, а потом взвешивают;
  • затем сухую продукцию насыщают водой (выбор технологии зависит от вида изделия. Некоторые образцы погружают в жидкость на несколько часов, другие на несколько дней, а третьи кипятят);
  • после впитывания влаги продукцию снова взвешивают и определяют показатель водопоглощения.

Полученные данные экспертизы заносят в протокол.

Испытание строительных материалов на радиологию

Некоторые товары для строительства могут являться источником радиации и представлять угрозу для человека. Например, шлакоблок, песок, щебень – это потенциальные источники такой опасности. Поэтому проверку радиационной безопасности проводят в обязательном порядке. Экспертизу осуществляют согласно ГОСТу 30108-94.

Лабораторные исследования определяют удельную активность радионуклидов, и в зависимости от этого показателя, стройматериал относят к определённому классу безопасности.

Наличие официального документа с результатами подтверждает безопасность стройматериалов и повышает доверие покупателей.

Испытание строительных материалов на морозостойкость

Показатель морозостойкости характеризует способность изделий для строительства в насыщенном жидкостью состоянии многократно выдерживать промерзание и оттаивание без разрушения структуры. От значения этого показателя зависит возможность использования стройматериала в определённой климатической зоне. Такие тесты проводят в отношении композитного кирпича, бетона, асбестоцементных средств, гранита, мрамора, иного. Исследования выполняют в таком порядке:

  • образец насыщают жидкостью;
  • после этого его оставляют в холодильной камере в условиях мороза;
  • затем размораживают и подвергают оттаиванию.

Замораживание и размораживание осуществляют несколько раз. Нормой считается, если после таких циклов прочность стройматериала уменьшилась менее чем на 25 %, а его масса понизилась не более чем на 5 %.

Испытание строительных материалов на горючесть

Проверка на воспламеняемость выполняют с целью отнесения изделия к определённому классу горючести. От этого показателя зависит цена, область использования товара и его востребованность. Помимо этого, протоколы с результатами экспертизы необходимы для оформления сертификата пожарной безопасности. Процедуру производят в печи на протяжении примерно 10 минут. После чего образец взвешивают, оценивают повреждения и потерю массы.

Как пройти физические и механические испытания строительной продукции?

Для проведения лабораторной процедуры с помощью специалистов центра «Рос-тест» нужно:

  1. Оставить заявку на выполнение экспертизы.
  2. Предоставить сведения о продукции и предприятии-заявителе.
  3. Передать образцы товара в центр (при необходимости поможем организовать отбор).

Далее центр «Рос-тест» организует физико-механические испытания товаров для строительства в лаборатории, имеющей заявленный продукт в области аккредитации. По окончанию лабораторной проверки товара, выдается официальное заключение.

Почему следует обратиться в ЦС «Рос-тест»?

Наш сертификационный центр успешно работает более 12 лет. Имеем заслужено высокую репутацию и гарантируем безупречное качество услуг. Сотрудничаем с аккредитованными лабораториями, которые имеют всё необходимое оборудование для проведения объективных исследований. Осуществляем доставку оригиналов документации лично в руки заказчику. Предоставляем бесплатные консультации по вопросам проведения проверки товара, а также оказываем помощь в получении сертификатов, свидетельств о госрегистрации, разрабатываем техдокументацию и т. д. Обращайтесь к нашим специалистам для уточнения условий и осуществления сертификационных мероприятий.

Испытание кирпича на прочность

Кирпич, как и любой строительный материал, должен подвергаться экспертизе с целью проверки на соответствие заявленным характеристикам и возможности использования данной партии для возведения зданий и сооружений. ООО «Лабораторно-исследовательский центр» осуществляет испытание прочности кирпича на сжатие и изгиб согласно государственным нормативам и стандартам.

Последовательность проведения испытаний регламентируется ГОСТ 8462-85 и ГОСТ 530-2012. Для экспертизы используются сухие изделия. Влажные экземпляры предварительно доводят до постоянной массы, при необходимости выдерживают в сушильном шкафу.

Определение прочности при изгибе

Испытание кирпича на изгиб проводят на целом изделии. Участки опытного образца, соприкасающиеся с оборудованием, выравнивают цементным тестом. Заготовку размещают на нижней опоре лабораторного пресса. К середине прикладывают нагрузку, скорость которой равномерно и постепенно увеличивается. Через 20-60 секунд образец разрушается. Предел прочности рассчитывается по математической формуле. Для достоверной экспертизы необходимо осуществить испытания 10 образцов и вычислить среднеарифметическое значение.

Определение прочности при сжатии

Испытание проводят на образцах, составленных из двух целых изделий или половинок одного кирпича. Детали керамического кирпича скрепляют между собой цементным раствором, которым также выравнивают верхнюю и нижнюю грани, контактирующие с плитами пресса. Для экспертизы силикатного кирпича две детали просто накладывают друг на друга без склеивания.

Читать еще:  Кирпич облицовочный одинарный пустотелый силикатный

Подготовленный образец устанавливают на платформу пресса. На середину подаётся равномерно возрастающая нагрузка, создаваемая верхней плитой. В процессе испытания фиксируется показатель давления, при котором материал разрушается. Предел прочности рассчитывается как отношение максимальной нагрузки к площади поперечного сечения образца (R=P/S, МПа).

Помимо определения прочности в лаборатории можно выполнить другие экспертизы:

  • Данные испытания плотности кирпича дают возможность спрогнозировать тепло- и звукоизоляцию стен, рассчитать общий вес конструкции.
  • Соответствие размерам – важная характеристика, особенно для облицовочных материалов. Значительные отклонения линейных размеров влияют на внешний вид сооружения.
  • Морозостойкость, водопоглощение, огнеупорность относятся к основным параметрам, без подтверждения которых нельзя объективно оценить долговечность материала.

Экспертиза в лабораторных условиях даёт возможность определить фактические показатели стройматериалов, сравнить их с заявленными характеристиками и сделать вывод о возможности применения материала для конкретных целей.

Испытания кирпича на изгиб и сжатие, определения физико-механических характеристик – важный этап подготовительных строительных работ. Проверка даёт застройщику дополнительную гарантию, что для возведения объекта будут использоваться материалы требуемого качества.

Методы испытания кирпича

Перед началом строительства проводится испытание кирпича на прочность. Технология изготовления этого строительного материала зависит от его предназначения. В процессе испытаний определяют показатели устойчивости к таким механическим воздействиям, как изгиб и сжатие. А также создают условия, имитирующие воздействие на продукцию негативных факторов окружающей среды — влажности и перепада температур.

Когда проводится?

Прежде чем возводить сооружение из кирпича, его тестируют в лабораторных условиях. Такая проверка называется сертификационной. Испытание кирпича для будущей постройки дает застройщику дополнительную гарантию, что для строительства будут использоваться качественные материалы, соответствующие всем нормам и стандартам. Экспертиза материала на этом этапе дает возможность предотвратить сложности, которые могут возникнуть в процессе сертификации готового здания, на этапе определения потребительских свойств товара, а также при принятии решения о выборе марки кирпича.

Требования к качеству

Керамический кирпич проверяется на соответствие требованиям стандартов производства по визуальным и физико-механическим характеристикам. Грани изделия должны представлять собой плоские поверхности. Если рассматривать ребра, стандарты предполагают формы как прямолинейные, так и с закруглением, радиусом до 15 миллиметров. В зависимости от прочности кирпича ему присваивается определенная марка, которая обозначается буквой «М» и цифрой, показывающей, какую нагрузку в килограммах выдерживает 1 квадратный сантиметр изделия. Допустимые цифровые значения марок находятся в пределах от 75 до 300. Не менее важным показателем качества керамического строительного материала является его морозостойкость, измеряющаяся в циклах. Оптимальным считается результат от 35 до 50. Что касается водопоглощения, то его показатели в процентах не должны быть менее 6 и более 16.

Этапы испытания

Внешняя оценка

Главная задача облицовочного керамического кирпича — создание эстетичного наружного вида строения. Поэтому его внешний вид должен отвечать следующим требованиям:

  • Лицевыми должны быть не менее двух граней, продольная и торцевая.
  • Исключается наличие на поверхности изделия сколов, трещин, инородных включений.
  • Изделия должны соответствовать стандарту по геометрическим габаритам.
  • Исключаются притупленности, скругления углов и ребер.

Требования к рядовому кирпичу не такие строгие, так как его поверхности не будут видны в готовом сооружении. Поэтому некоторые дефекты в строительном материале браком не являются. Допускаются сколы углов и повреждения ребер, представляющие собой выемки глубиной до 10 и длиной до 15 миллиметров, при условии наличия не более 2 единиц на 1 кирпич. Трещины, протяженностью до 3 сантиметров тоже могут присутствовать, но только на одной грани. Не относят к бракованным и изделия, имеющие сколы любого основания менее 10 миллиметров, если общее число изъянов не превышает 3 на поверхности изделия. Несмотря на то что в состав сырья входит известь, в кирпичах не должно быть видимых включений известняка. В процессе эксплуатации крупные вкрапления примесей впитывают влагу и увеличиваются, приводя в конечном счете к разрушению кладки.

Проверка на механическое воздействие

Прочность строительного материала при изгибе

Для этого испытуемый образец устанавливают в конструкцию, состоящей из 2 катков, подвижного и стационарного. Задача верхнего — передать нагрузку от плиты пресса, максимальное усилие которого не должно превышать 50 kH или 50 тонн. Для того чтобы определить правильное расположение подопытной единицы в устройстве, необходимо учитывать такой фактор, как пустотность кирпича. Если в изделии есть несквозные пустоты, во время проверки прочности кирпича при изгибе, они должны находиться в нижней зоне образца. В противном случае результат эксперимента не будет корректным. Предел прочности при изгибе определяют как среднее значение, полученное в результате тестирования 10 экземпляров.

Испытание изделия на сжатие

Методы подготовки к следующей проверке, целью которой является определение прочности кирпича, сводятся к соединению двух целых изделий или их половинок с помощью цементного раствора. Полученную таким способом конструкцию устанавливают в центре пресса, прижимают верхней плитой и обеспечивают повышение подаваемой нагрузки так, чтобы разрушить образец в течение определенного промежутка времени (от 20 до 60 секунд). Всего проводят 5 испытаний. Среднее арифметическое значение и будет показателем предела прочности при сжатии материала.

Показатель прочности обозначают буквой «М» и полученной в результате эксперимента цифрой. В самой маркировке он указывается третьим по счету.

Морозостойкость

Определяют попеременным помещением готового изделия в воду и в морозильную камеру с интервалом в 8 часов. Температура в холодильном агрегате при этом составляет -20 °С. Испытание кирпича заканчивают, когда начинают меняться его масса и прочность. Определение показателя морозостойкости — важное задание перед началом любого строительства. В условиях континентального климата он напрямую влияет на долговечность планируемых сооружений.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector