[Glorius]

Добрый день.
Есть такой вопрос. Какая кладка будет иметь большую прочность на сжатие из перечисленных и почему:

1. Кладка из блоков из тяжелого бетона (скажем М200) на растворе М200.
2. Кладка из блоков из тяжелого бетона БЕЗ РАСТВОРА.
3. Сплошной монолит из бетона М200.

Предположем что во всех случаях выложен куб размерами 1х1х1.

И попутный вопрос - какие отрицательные свойства привносит в кладку использование раствора? (кпримеру в кладке из легких блоков из ячеистого бетона по растворным швам образуются мостики холода).

[Peterssonn]

...Так что этот вопрос мне видится не столь однозначным...

Так задавайте более однозначные вопросы.
Я, возможно, не спец, но прошел год после института, а такими вопросами еще не задавался. Не знаю, почему, может, чутье какое, может, книжки люблю читать.

Логически подумайте, если бы не было необходимости в растворе, зачем бы его применяли? Зачем бы в крепостные стены добавляли яичный желток?
Это, наверное, офтоп, но все же...
А в той кладке, что выложена Вами на картинке, перевязка непростая. Если в практике строительсва применяется "двойная" перевязка - вертикальная и горизонтальная, то тут - три (+ камень между собой перевязан в вертикальной плоскости)
И, как сказано выше, чтоб достигнуть такой ювелирной точности, надо не один десяток лет потратить на подгонку камней друг к другу, да и не одному человеку. ЯТД.

[Glorius]

<...>

читаем внимательней

Реплика выделенная жирным шрифтом по всей видимости вами по смыслу была отнесена к малозначимому фактору? (вы написали эту фразу в скобках, предварительно указав что раствор практически не нужен)

Ну и если разрушающие усилия в кладке направлены перпендикулярно воздействию, то разрушение произойдет по шва? так как прочность сцепления раствора с камнем наверняка будет меньше чем прочность собственно камня.

Так задавайте более однозначные вопросы. Я, возможно, не спец, но прошел год после института, а такими вопросами еще не задавался. Не знаю, почему, может, чутье какое, может, книжки люблю читать. Логически подумайте, если бы не было необходимости в растворе, зачем бы его применяли? Зачем бы в крепостные стены добавляли яичный желток? Это, наверное, офтоп, но все же... А в той кладке, что выложена Вами на картинке, перевязка непростая. Если в практике строительсва применяется "двойная" перевязка - вертикальная и горизонтальная, то тут - три (+ камень между собой перевязан в вертикальной плоскости) И, как сказано выше, чтоб достигнуть такой ювелирной точности, надо не один десяток лет потратить на подгонку камней друг к другу, да и не одному человеку. ЯТД.

Так я и задал вполне однозначный вопрос. А вот ответы пока разные. Раствор необходим в кладке по той причине, что он нивелирует дефекты изготовления камней, равномерно передавая усилия, плюс кладка может работать кроме сжатия еще и на сдвиг. Вот тут раствор и нужен. Да и технология производства заточена на использование раствора. А что касается полигональной кладки - то я ее привел в качестве примера что если технология заточена под безрастворную кладку, то то что казалось невозможным - становиться реальность. Этой кладке очень много лет, но она стоит как будто вчера сложили. И такой кладки там очень много и сомневаюсь я что тамошние строители строили себе дома по 50 лет. Но вопрос не в трудоемкости, а в ПРОЧНОСТИ.

При работе кладки на сжатие прочность раствора практически не влияет на прочность кладки(египетские пирамиды сложены насухо). Другое дело, что кладка редко работает чисто на сжатие, в основном на сжатие с изгибом, иногда в двух плоскостях.

[Glorius]

Немного информации из книг по каменным и армокаменным конструкциям.

Еременок П.Л. "Каменные и армокаменные конструкции"
В.А. Гастев в опубликованной в 1924 г. работе осветил эти особенности (имеется ввиду особенности работы состовляющих материалов кладки) и показал, что даже при центральном сжатии в кладке камень и раствор находится в условиях сложного напряженного состояния - они одновременно могут быть подвержены внецентренному сжатию, изгибу, растяжению, срезу и смятию.

Итак, ясно - камни в кладке испытывают сложное напряженное состояние. Далее о его причинах.

Основными причинами сложного напряженного состояния камня и раствора в кладке являются:
1. Неоднородность растворной постели камня: даже при особо тщательном перемешивании раствора возможно неравномерное распределение вяжущего, заполнителя, добавок и воды; всасывая способность камня и водоудерживающая способность раствора по плоскости их соприкосновения неодинакова, вследствие чего увеличивается неоднородность растворного шва; в процессе твердения раствора происходит неравномерная его усадка (из-за неодинаковой потери воды по поверхности камня), появляются усадочные напряжения, которые при неблагоприятных условиях могут вызвать отрыв раствора от камня, и камень окажется опертым на отдельные участки раствора; в процессе возведения кладки в большинстве случаев поверхность не разравнивается так, чтобы полностью соответствовать нижней поверхности камня и чтобы камень был одинаково прижат к растворной постели, что также создает участки растворного шва, различные по плотности, прочности и жесткости. Образование таких участков приводит к концентрации напряжений на учстках с большой прочностью и жесткостью.
2. Различие деформационных свойст камня и раствора: при сжатии кладки на соприкасающихся горизонтальных плоскостях камня и раствора из-за трения и сцепления невозможны независимые поперечные деформации камня и раствора. На этих плоскостях появляются касательные усилия - более жесткие материалы сдерживают деформации менее жестких. Если жесткость раствора меньше жесткости камня, в последнем возникают растягивающие напряжения, суммирующиеся с напряжениями, возникающими при изгибе, которые могут превзойти сопротивление камня растяжению, что уменьшает прочность кладки.
3. Наличие вертикальных швов в кладке и отверстий в пустотелых камнях, способствующих концентрацию вблизи них напряжений.
4. Неоднородность камней и связанное с этим различие деформационных свойств самих камней, уложенных в кладку.
5. Неправильная форма камней, обуславливающая концентрацию напряжений на выступающих частях камней.

Как видите, две наиболее значимые причины за номерами 1 и 2 - это раствор. Причины 4 и 5 - относятся больше к бутовой кладке. И только причина 3 - присутствует в растворной кладке и безрастворной.

Вот небольшая выдержка из книги другого автора.
Розенблюмас А.Н. "Каменные конструкции"

От квалификации каменщиков зависит толщина горизонтальных швов в кладке. Чем толще швы, тем больше влияние их поперечного расширения при сжатии, тем слабее кладка. Опыты показывают, что кирпичная кладка на известковом растворе (он деформируется больше, чем цементный) при швах толщиной 25 мм получается на 25% слабее чем при швах 10 мм. Но важо также чтобы швы были не слишком тонкие, так как они должны сгладить обычные неровности граней камней и неравномерности их толщины. Оптимальной для прочности кирпичной кладки является толщина 10...12 мм.

То есть доказано, что чем толще шов - тем слабее кладка, но и слишком тонким он не должен быть, а объясняется это тем, что раствором необходимо компенсировать неровности граней кмней, да их несоразмерность (например стандарт 65 мм, но один камень 63, другой 67 мм), но не некими прочностными мотивами.

Из этих ссылок понятно, что именно раствор является причиной сложного напряженного состояния камня, которое приводит к его разрушению, а затем и к разрушению всей кладки. Так почему же кладка лишенная этого недостатка (раствора), а так же выполненная из одинаковых камней правильной геометрической формы и с ровными гранями будет слабее классической кладки на растворе???


Добавлено.

При работе кладки на сжатие прочность раствора практически не влияет на прочность кладки(египетские пирамиды сложены насухо). Другое дело, что кладка редко работает чисто на сжатие, в основном на сжатие с изгибом, иногда в двух плоскостях.

Да прочность-то раствора влияет на прочность кладки, но влияет ли его наличие? Я думаю да, причем неблагоприятным образом.

[zenon]

Glorius, ну так построй себе дом без раствора и живи в нем, потом расскажешь сколько затратил времени, сил и средств на выравнивание блоков.

[Glorius]

Сообщение от zenon Glorius, ну так построй себе дом без раствора и живи в нем, потом расскажешь сколько затратил времени, сил и средств на выравнивание блоков.

Я не спрашивал сколько это стоит. Я спрашивал будет ли работать кладка без раствора с ровными блоками: а) как монолит, б) лучше кладки на растворе.

[zenon]

Сообщение от Glorius Я не спрашивал сколько это стоит. Я спрашивал будет ли работать кладка без раствора с ровными блоками: а) как монолит, б) лучше кладки на растворе.

а) - нет
б) - хуже

[PPK]

А как же работа кладки на срез и растяжение по неперевязанному сечению?

[denis_b52]

Сообщение от Glorius . А что касается полигональной кладки - то я ее привел в качестве примера что если технология заточена под безрастворную кладку, то то что казалось невозможным - становиться реальность. Этой кладке очень много лет, но она стоит как будто вчера сложили. И такой кладки там очень много и сомневаюсь я что тамошние строители строили себе дома по 50 лет. Но вопрос не в трудоемкости, а в ПРОЧНОСТИ.

Вы не забывайте, что эта кладка применялась в районе с жарким и сухим климатом, где нет проблем с замерзанием воды в швах. В Египте вообще дождь раз в 10 лет. Там и пасочки из песка 10 лет стоять будут.

[Glorius]

Сообщение от zenon а) - нет б) - хуже

Аргументируйте.

А как же работа кладки на срез и растяжение по неперевязанному сечению?

Я рассматриваю только вопрос сжатия.

Вы не забывайте, что эта кладка применялась в районе с жарким и сухим климатом, где нет проблем с замерзанием воды в швах. В Египте вообще дождь раз в 10 лет. Там и пасочки из песка 10 лет стоять будут.

Ну и что? Я рассматриваю усилие СЖАТИЯ, а не морозного разрушения.

[PPK]

Зачем тогда размусоливать то, что в не применимо на практике

[Glorius]

Сообщение от PPK Зачем тогда размусоливать то, что в не применимо на практике

Кладку полигональную видели? То-то. Да и реальных конструкция работающих на сжатие - полно.

[-mavlin-]

Если блоки будут идеально ровными, то раствор не понадобится. А касательные напряжения кладка будет воспринимать за счет сил трения между блоками.
Процесс изготовления таких блоков будет очень дорогим и трудоемким.

[PPK]

Если блоки будут идеально ровными то и силы трения будут идеально малыми. А кто-нибудь согласится спать в доме из кладки без раствора.

[Glorius]

Сообщение от -mavlin- Если блоки будут идеально ровными, то раствор не понадобится. А касательные напряжения кладка будет воспринимать за счет сил трения между блоками. Процесс изготовления таких блоков будет очень дорогим и трудоемким.

То есть кладка из идеально подогнанных друг к другу блоков будет работать сродни монолиту? Как вы думаете какой уровень точности изготовления блоков потребуется (речь о ровности граней и уровне отклонений блоков по геометрическим размерам друг от друга)?

Если блоки будут идеально ровными то и силы трения будут идеально малыми. А кто-нибудь согласится спать в доме из кладки без раствора.

Древние перуанцы так и делали. По вашему при сжатии блок выскользнет из кладки при сжатии?

Сообщение от -mavlin- Если блоки будут идеально ровными, то раствор не понадобится. А касательные напряжения кладка будет воспринимать за счет сил трения между блоками.

А как же вертикальные швы? тоже силы трения?
Еще раз вас и Глориуса призываю внимательно изучить процесс разрушения монолитной призмы(куба) при испытаниях. там все очень хорошо написано. Вам многое откроется.
Что касается кладки в Перу - она стоит и будет стоять, потому что нагрузки на нее(по сравнению с ее реальной несущей способностью) были, остаются и будут мизерными. Что касается пирамид - сама их форма такова, что разрушение от касательных напряжений там принципиально не возможно без дополнительных воздействий.

Ну и что? Я рассматриваю усилие СЖАТИЯ, а не морозного разрушения.

Что вы понимаете под термином "СЖАТИЕ"? Конструкция нагруженная центрально приложенной силой находится в сложнонапряженном состоянии, т.е. Касательные напряжения есть всегда.
<...>

[мозголом из Самары]

Сообщение от Glorius будет ли работать кладка без раствора с ровными блоками: а) как монолит, б) лучше кладки на растворе.

Вы все пытаетесь услышать, что кто-нибудь скажет, что кладка без раствора работает лучше? Этого вам никто не скажет. Возьмите учебник и там будет cказано, что прочность кладки зависит в основном от изгибной прочности кирпича, и чем высота кирпича больше тем больше прочность ( W=1/6*b*h^2). При нулевой прочности раствора или его отсутствии прочность кладки получается меньше, чем при использовании высокопрочного раствора. Если вы идеально точно сделаете блоки, то вступят межмолекулярные силы и получится практически монолит, но в реальной практике вам этого никогда не достичь.

[sbi]

Сообщение от -mavlin- Если блоки будут идеально ровными, то раствор не понадобится. А касательные напряжения кладка будет воспринимать за счет сил трения между блоками. Процесс изготовления таких блоков будет очень дорогим и трудоемким.

Извините,что вклиниваюсь: вот раньше в Питере была греческая церковь, (( сейчас концертный зал "Октябрьский"), тяжело было её ломать шаром - говорили, что раствор на яйцах), а Вы тут без раствора на клею "момент". Был раствор есть и будет. А почему не применить былое.

[-mavlin-]

Сообщение от PPK Если блоки будут идеально ровными то и силы трения будут идеально малыми. А кто-нибудь согласится спать в доме из кладки без раствора.

А ответьте мне, чему равна сила трения скольжения?

2 Лис
А я и не утверждаю, что такая кладка будет работать также, как монолит, просто раствор не потребуется.

2 sbi
Я не призываю использовать кладку без раствора, я рассуждаю чисто теоретически.

[Glorius]

Сообщение от ЛИС Что вы понимаете под термином "СЖАТИЕ"? Конструкция нагруженная центрально приложенной силой находится в сложнонапряженном состоянии, т.е. Касательные напряжения есть всегда.

Под сжатием я понимаю вертикальное усилие, действующее на кладку (пример реальной конструкции - центрально нагруженная кирпичная колонна)
<...>

Вы все пытаетесь услышать, что кто-нибудь скажет, что кладка без раствора работает лучше? Этого вам никто не скажет. Возьмите учебник и там будет cказано, что прочность кладки зависит в основном от изгибной прочности кирпича, и чем высота кирпича больше тем больше прочность ( W=1/6*b*h^2). При нулевой прочности раствора или его отсутствии прочность кладки получается меньше, чем при использовании высокопрочного раствора.

Ну привидите мне ссылку из учебника, где говорится о том, что кирпич разрушается от изгиба, заодно выясните ОТ ЧЕГО возникают изгибные деформации в кладке.

Если вы идеально точно сделаете блоки, то вступят межмолекулярные силы и получится практически монолит, но в реальной практике вам этого никогда не достичь.

Что вы подразумеваете под идеальностью? Какова должна быть ровность поверхности и уровень одинаковости блоков кладки на ваш взгляд?