Как повысить несущую способность кирпичных стен

[Filippcha]

Проблема укрепления стен возникает при реконструкции старых зданий, когда кирпичная кладка становится от времени не способна воспринимать нагрузку.
Укрепление стен производится путем инъецирования под давлением мелкодисперстных составов на цементной основе.
В стенах, которые необходимо укрепить бурятся по всей площади скважины диаметром 22-25 мм, затем в пробуренные отверстия устанавливаются инъекторы, после чего производится инъецирование кирпичной кладки специальными составами.
После такого укрепления прекращается разрушение и увеличивается несущая способность стен.
Процессы восстановления и повышения несущей способности кирпичных стен традиционными способами (железобетонные рубашки, обоймы и т.д.) связаны с рядом проблем, обусловленных необходимостью восприятия нижележащими конструкциями и основаниями фундаментов дополнительных нагрузок от массы вводимых в конструкцию усиливающих железобетонных слоев. Так, при устройстве двусторонней железобетонной рубашки с толщиной слоя 5 см дополнительная масса на 1 кв. м усиливаемой стены составляет 250 кг.
К недостаткам этих способов можно отнести также их высокую материалоемкость, многодельность, уменьшение в чистоте внутренних размеров помещения и т.д.
Сущность предложенного в 1996 году фирмой "Евроконстракшн" нового способа повышения несущей способности кирпичных стен с низкой маркой кладочного раствора заключается в периферийной замене в горизонтальных швах кладки существующего раствора на полимерцементный, превосходящий по адгезионным и когезионным свойствам аналогичные показатели кирпичной кладки.
Несомненным преимуществом этого способа наряду со значительной экономией материалов и трудозатрат является возможность осуществления ремонтно-восстановительных мероприятий без повышения массы стены и без уменьшения внутренних размеров помещений.
Данным способом было выполнено усиление эталонного участка кирпичной кладки с отработкой технологии производства работ на стройплощадке при реконструкции филиала Большого театра в Москве. Экспериментально-теоретическими исследованиями эффективности предложенного способа усиления кирпичных стен, установлено, что периферийная замена кладочного раствора на полимерцементный (на глубину 12 см) в горизонтальных швах кладки повышает несущую способность усиленных образцов в сравнении с контрольным на 40-50%.
Испытанию крупномасштабных образцов предшествовало определение прочностных и адгезионных свойств применяемых материалов согласно действующим ГОСТам.
Анализ полученных результатов исследований когезионных свойств применяемых материалов свидетельствует о значительном повышении прочностных характеристик полимерцементного раствора относительно цементного при различных видах загружения. При этом, в соответствии с результатами исследований многочисленных авторов, наибольший эффект (увеличение прочности) наблюдается при воздействии растягивающих усилий как центрально-осевых, так и при изгибе.
Наряду с исследованиями прочностных характеристик применяемых материалов с целью определения адгезионных свойств были проведены испытания мелкомасштабных образцов, составленных из двух кирпичей с цементной или полимерцементной прослойкой, на воздействие различных видов нагрузок.
Эти данные свидетельствуют о значительном увеличении разрушающих напряжений в образцах с полимерцементной прослойкой по сравнению с цементной, что, несомненно, обусловлено высокими адгезионными свойствами полимера.
На научно-экспериментальной базе ТбилЗНИИЭП в 1998 году были проведены экспериментальные исследования эффективности усиления кирпичных стен методом периферийной замены кладочного раствора на полимерцементный не только в горизонтальных, но и в вертикальных швах кладки.
Кладка образцов выполнялась из керамического кирпича пластического формования марки "75", толщина растворных швов 10-12 мм. В образцах I серии (1 и 2) сначала образовывались вертикальные трещины от верхнего торца образца. С увеличением нагрузки наряду с развитием этих трещин появлялись новые, параллельные предыдущим, равномерно распределенные по граням образцов. Окончательное разрушение происходило от развития и слияния этих трещин. Трещинообразование во всех усиленных образцах начиналось с появления отдельных трещин в их средней трети по высоте, не достигая верхней и нижней граней. Это может быть объяснено влиянием внутренних распорных усилий, образующихся в результате низкой прочности и повышенной деформативности внутреннего неусиленного сердечника в кладке с заведомо слабым цементным раствором.
Максимальной деформативностью при сжатии обладал неусиленный контрольный образец. Деформативность обычных контрольных образцов при сжатии и растяжении значительно превышала те же показатели образцов, усиленных разными способами.
Очевидно, кирпич, не смотря на то, что считается одним из прочнейших строительных материалов, нужнается в постоянной защите.