[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).

[Огурец]

Сообщение от motor-serg Каждому талибу на стройке выдавать выдать по лазерному оптимизатору-выравнивателю поверхностей и удалителю шероховатостей

Боюсь, что они их в Афганистан упрут для борьбы с американской бронетехникой. Так что нужно другое решение.

[rybin74]

, интересная тема, предлагаю автору изготавливать высокоточные блоки с пазами в "ласточкин хвост"! чтобы исключить из спора сторонников сдвиговой и касательнгой теории разрушения!

[zenon]

rybin74, тогда уж "локальный ласточкин хвост" дабы исключить сдвиг как в плоскости, так и из нее.

[rybin74]

zenon, принимается!. недодумал!

[Клименко Ярослав]

Offtop: Ой не могу! Это абсолютный отрыв головы!
Переносите в Разное

[Glorius]

Прошу прокомментировать следующие размышления.

Рассмотрим работу растворной и безрастворной кладок при сжатии.

Есть некий столб, сложенный без раствора из блоков правильной формы и одинаковых размеров, на который действует сила в направлении N (сжатие), равномерно распределенная по всей поверхности столба.

[IMG]http://i078.***********/0907/44/ba68cf988f53t.jpg[/IMG]

При сжатии стоба возникают деформации в направлении, перпендикулярном вертикальной силе, что соответствует направлению Q.

[IMG]http://s60.***********/i169/0907/52/0af4dd25da4bt.jpg[/IMG]

Указанные поперечные деформации, будут сопровождаться появляющимися напряжениями в этом же направлении, которые будут равны

Gx = 0.25*Gz (ось Z - параллельна усилию N)

Увеличение усилия по направлению N приведет к прирастанию деформаций по линии Q, что в свою очередь вызовет прирост напряжений по линии Q и столб начнет разрушаться по наиболее опасному сечению. В данном случае это сечение посередине кладки (на разрыв работают всего 2 камня). Таким образом исходный столб "разорвется" на два столбика поменьше, которые в свою очередь начнут разрушаться по наиболее опасному сечению.

[IMG]http://s56.***********/i151/0907/fa/735c4268b0edt.jpg[/IMG]

Дальнейший прирост усилия по направлению N приведет к образованию уже четырех столбиков.

[IMG]http://s41.***********/i093/0907/07/cc2232400516t.jpg[/IMG]

Ну и далее кладка разрушится от потери устойчивости этих самых столбиков.

Имеем столб, сложенный из обычных блоков на растворе с перевязкой аналогично безрастворному столбу и действующим точно таким же усилием по направлению N.

[IMG]http://s57.***********/i155/0907/3a/77c5ebdac3e3t.jpg[/IMG]

Очевидно, что при действии вертикального усилия появятся точно такие же поперечные деформации по направлени Q, как и в безрастворной кладке. Однако на этом сходство заканчивается вследствие особенностей работы растворной кладки. Рассмотрим их.

Вследствие того что раствор представляет собой неоднородну смесь, камень оперт на него неравномерно, что приводит к опиранию как бы по нескольким точкам, что обуславливает появление местного изгиба.

[IMG]http://s53.***********/i142/0907/48/eb3cde8313d9t.jpg[/IMG]

Так как раствор и камень в кладке обладают различной жесткостью, то и под сжимающей нагрузкой они ведут себя по разному. Более жесткий материал под нагрузкой "хочет" деформироваться на одну величину, а менее жесткий материал под той же нагрузкой "хочет" деформироваться на большую величину. В кладке как правило более жестким является камень. Так вот камень, который будет сдерживать поперечные деформации раствора, как менее жесткого материала, будет испытывать дополнительные местные растягивающие напряжения.

[IMG]http://s39.***********/i084/0907/b8/289f9916eb7ct.jpg[/IMG]

Безрастворную кладку к разрушению приводят напряжения, возникающие в поперечном направлении, вследствие наростания деформаций. А растворную кладку приводят к разрушению те же напряжения, суммированные с местным изгибом и растяжением. Очевидно что камень в растворной кладке находится в более невыгодном положении, так как испытывает большие нагрузки, что и приведет его к разрушению раньше, чем камень в безрастворой кладке. Посему можно сделать вывод, что безрастворная кладка лучше работает на сжатие, чем растворная.

[Огурец]

Демагог.

Как можно ещё назвать оратора, сравнивающего идеальную схему:

Есть некий столб, сложенный без раствора из блоков правильной формы и одинаковых размеров, на который действует сила в направлении N (сжатие), равномерно распределенная по всей поверхности столба.

с грубейшими отклонениями от технологии кирпичной кладки (попаданием камней фракции 10-15) в кладочный раствор:

Вследствие того что раствор представляет собой неоднородну смесь, камень оперт на него неравномерно, что приводит к опиранию как бы по нескольким точкам, что обуславливает появление местного изгиба.

[Glorius]

Сообщение от Огурец Демагог. Как можно ещё назвать оратора, сравнивающего идеальную схему: с грубейшими отклонениями от технологии кирпичной кладки (попаданием камней фракции 10-15) в кладочный раствор:

Ознакомтесь с материалами ученых, исследовавших работы растворной кладки.

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.
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.

[Regby]

Glorius, вы совершенно не хотите прислышиваться к мнению форумчан.
Идеализируя свою схему вы совершенно убежали за грань реальности.
Например: вы утверждаете что ваша кладка состоит из идеально ровных и гладких камней. Это нереально, но в то же время вы почему то не думаете о том что идеальная поверхность не будет обладать трением - она же "идеально гладкая".
Вам уже несколько раз говорили что никаких поперечных сил и местных растягивающих напряжений в идеальном материале не образуется - образуются касательные напряжения и именно они вызывают деформацию в материале. В не идеальном не однородном материале возникает сложно напряженное состояние, напряжения в котром могут быть абсолютно непредсказуемы (хотя общий тензор напряжений будет известен).
Более того вы почему то не учитываете что любая растворная кладка хотя бы конструктивно но армируется. Это к тому что еще и раствор сам по себе "связвает" камни в горизонатльном направлении.

Если же пытаться укладывать камни близкие к идеальным но не идеальные в кладку то раствор (несмотря на то что он такой плохой и разрушает кладку) еще и невилирует все "косяки" и обеспечивает более равномерное поле напряжений в кладке.

Ваши примеры совершенно не убедительны. Сама форма пирамид и огромный запас прочнсоти заложенный в камнях (попробуйте ради инетерса посчитать на прочность столбик такого вот сечения - размером с пирамиду в плане), климат с минимальной влажностью обеспечили пирамидам подобную живучесть. Ваша стенка в Перу - то же соврешенно не убеждает. Сравнивайте ее с аналогичной стеной растворной кладки и вы удивитесь.

Ваши примеры - исторические памятники - долгожители, а вы говорите о прочности при действии продольной силы. Это ведь совершенно разные вещи! Более того - скажите пожалуйста какая основная причина разрушения кладки? Это ведь не напряжения сжатия которые со временем превращают конструкцию в пыль. Это совершенно другие факторы...

[Glorius]

Сообщение от Regby Glorius, вы совершенно не хотите прислышиваться к мнению форумчан. Идеализируя свою схему вы совершенно убежали за грань реальности. Например: вы утверждаете что ваша кладка состоит из идеально ровных и гладких камней. Это нереально

Давайте поговорим о том насколько реально выполнить такие блоки потом? Для начала я предложил выяснить - имеет ли вообще смысл рассуждать и думать как сделать такие блоки. А для этого и определяю, будет ли такая кладка прочнее - именно такой вопрос форумчанам и задаю. Если вы считаете что такие блоки сделать нельзя - считайте. Но ответьте на вопрос - будет ли такая кладка (пусть нереальная с вашей точки зрения) работать на сжатие лучше.

Сообщение от Regby но в то же время вы почему то не думаете о том что идеальная поверхность не будет обладать трением - она же "идеально гладкая".

Почему не будет обладать трением? Будет.

Сообщение от Regby Вам уже несколько раз говорили что никаких поперечных сил и местных растягивающих напряжений в идеальном материале не образуется - образуются касательные напряжения и именно они вызывают деформацию в материале.

Пусть касательные. Но ведь они будут возникать как в растворной, так и в безрастворной кладке?

Сообщение от Regby Более того вы почему то не учитываете что любая растворная кладка хотя бы конструктивно но армируется.

Вы уверены?

Сообщение от Regby Ваши примеры совершенно не убедительны. Сама форма пирамид и огромный запас прочнсоти заложенный в камнях (попробуйте ради инетерса посчитать на прочность столбик такого вот сечения - размером с пирамиду в плане), климат с минимальной влажностью обеспечили пирамидам подобную живучесть. Ваша стенка в Перу - то же соврешенно не убеждает. Сравнивайте ее с аналогичной стеной растворной кладки и вы удивитесь. Ваши примеры - исторические памятники - долгожители, а вы говорите о прочности при действии продольной силы. Это ведь совершенно разные вещи! Более того - скажите пожалуйста какая основная причина разрушения кладки? Это ведь не напряжения сжатия которые со временем превращают конструкцию в пыль. Это совершенно другие факторы...

Про пирамиды я вообще не говорил. А стенку в Перу показал как иллюстрацию что такая кладка существует в реальности. Но это не имеет значения. Потому что я речь веду не о возможности изготовления такой кладки, а о ее преимуществах.

Более того - скажите пожалуйста какая основная причина разрушения кладки?

Я назвал эти причины - наличие раствора и неоднородность клакди (разные материалы раствора и камня). И вообще-то не я вывел такую модель разрушения, а ученые-специалисты - читайте соответствующую литературу.

[Елпанов Евгений]

Почему бы и нет...
При наличии качественно подогнанных "кирпичей", весом в несколько тонн, можно строить вообще без раствора. Например, пирамиды.

[kruz]

И еще, Glorius, при определении прочности кладки из каменных блоков, вы не учитываете, что удельная величина (толщина) швов такой кладки гораздо меньше, чем у кладки из кирпича. Поэтому само собой стена высотой 20 м, сложенная из блоков, будет прочнее, чем из кирпича.

[Glorius]

Сообщение от kruz И еще, Glorius, при определении прочности кладки из каменных блоков, вы не учитываете, что удельная величина (толщина) швов такой кладки гораздо меньше, чем у кладки из кирпича. Поэтому само собой стена высотой 20 м, сложенная из блоков, будет прочнее, чем из кирпича.

Ну так а я о чем и говорю? Я с этим предположением совершенно согласен.

[4 и 6]

Offtop:
я не знаю гарантирует ли 0-прочность раствора его отсутствие в кладке но беглого взгляда на табл.2,4-8 СНиПа II-22-81 должно хватить чтобы понять зависимость.

[Glorius]

Сообщение от 4 и 6 Offtop: я не знаю гарантирует ли 0-прочность раствора его отсутствие в кладке но беглого взгляда на табл.2,4-8 СНиПа II-22-81 должно хватить чтобы понять зависимость.

Нулевая прочность раствора и его отсутствие - две большие разницы.

[Кулик Алексей aka kpblc]

Сообщение от Glorius Нулевая прочность раствора и его отсутствие - две большие разницы.

Я не спец, но, по-моему, это перебор... Какова прочность отсутствующего раствора?

[Regby]

Glorius, то что кладку можно сделать безрастворной сомнения не вызывает. Я когда был раза в 3 меньше ее частенько делал, из кубиков.
Я прекланяюсь перед теми мастерами которые сложили эту стенку в Перу, у меня из кубиков получалось куда хуже.

Более того - скажите пожалуйста какая основная причина разрушения кладки? Я назвал эти причины - наличие раствора и неоднородность клакди (разные материалы раствора и камня). И вообще-то не я вывел такую модель разрушения, а ученые-специалисты - читайте соответствующую литературу.

Вы совершенно отказываетесь понимать. Вы говорите прочности т.е. поведении кладки под нагрузкой. Т.е. взяли испытательный стенд. Сложили кладку. Она набрала прочность - айда испытывать. Нагрузка нарастает в кладке происходят изменения... Неважно какая кладка, неважно какие изменения - важен процесс. Рано или поздно кладка разрушается.
И совсем другое дело: построили кладку в поле. Нагрузили. Зависит ли то сколько простоит кладка от ее прочности? Безуслоно зависит. Но лишь в самой малой степени. Разрушающие факторы - другие: внешние воздействия среды.

Если же вас волнует прочность под нагрузкой. То в идеализированных условиях безрастворная кладка может показать себя более прочной по сравнению с растворной, если последняя не армированна. Но я склонен думать что не покажет. Потому что определить это можно лишь эксперементально, а требуемой чистоты эксперимента добиться невозможно.

[Glorius]

Сообщение от Кулик Алексей aka kpblc Я не спец, но, по-моему, это перебор... Какова прочность отсутствующего раствора?

Ваш вопрос не имеет смысла. У раствора которого нет не может быть и прочности. А в соответствующих таблицах СНиП имеется ввиду именно раствор нулевой прочности. Что-то типа смеси воды и песка.

Вы совершенно отказываетесь понимать. Вы говорите прочности т.е. поведении кладки под нагрузкой. Т.е. взяли испытательный стенд. Сложили кладку. Она набрала прочность - айда испытывать. Нагрузка нарастает в кладке происходят изменения... Неважно какая кладка, неважно какие изменения - важен процесс. Рано или поздно кладка разрушается.

Вы еще скажите что марки камней и растворов в зданиях и сооружениях нужно подбирать по морозостойкости и водонепроницаемости, а на прочность на сжатие - НАЧХАТЬ.

Если же вас волнует прочность под нагрузкой. То в идеализированных условиях безрастворная кладка может показать себя более прочной по сравнению с растворной, если последняя не армированна. Но я склонен думать что не покажет. Потому что определить это можно лишь эксперементально, а требуемой чистоты эксперимента добиться невозможно.

На чем основаны ваши сомнения что безрастворная кладка не будет лучше растворной? Я выложил свои аргументы, все расписал, обосновал почему безрастворная будет хуже растворной. Что вас в этих рассуждениях смущает?

Касательно же армированной кладки, то тут уже да, возможно что она окажется лучше чем безрастворная. Тут уж сложно дать оценочную характеристику простыми расчетами и логическими умозаключениями. Необходимы детальные расчеты и испытания. Но дело-то в том, что конструктированного армирования НЕТ. Разве что в местах сопряжения стен, да усиления опорных частей балок и прогонов. Во всех остальных случаях армирование ПО РАСЧЕТУ.

[Regby]

Glorius, "Начхать" вообще ни на что ненадо, инженер себе такого позволять не должен.

Мои сомнения обоснованны тем что раствор работает в горизонтальном напралении склеивает "камни" между собой, распределяя напряжения по в 2 раза большей поверхности, а в безрастворной кладке этого не происходит (в щелях - пустота). Ваш подход к делу больше напоминает попытку гадания на кофейной гуще. Вы дисертацию пишете?

[Кулик Алексей aka kpblc]

Смесь воды и песка - очень неплохой абразив. А тонкий слой сухого песка (по моим наблюдениям) - некислая смазка. Почему сухого? Ну так вода-то испарится. Или планируется постоянный полив кладки водой?