Mrazuvzdornost. Velká ruská encyklopedie

Při výběru materiálů pro kamenné konstrukce je třeba kromě pevnosti věnovat nejvážnější pozornost odolnosti materiálů vůči atmosférickým vlivům. Některé stavby, jejichž zdivo bylo stavěno z nedostatečně mrazuvzdorných materiálů a bylo během provozu vystaveno vlhkosti a mrazu, se během 10-15 let částečně nebo úplně zřítily.

Podle stupně kapitálu patří budovy do určité třídy struktur. Dle OST/VKS 4534 jsou v závislosti na životnosti stanoveny 4 třídy konstrukcí a navíc skupina konstrukcí mimo třídu. Tyto informace jsou uvedeny v tabulce na obr. 1.

Je třeba poznamenat, že stavby třídy III, které zahrnují stavby velmi odlišné investiční výstavby, jako jsou nepálené a dusané hliněné baráky s životností 10–20 let a 2–3podlažní budovy z lehkých betonových bloků s životností do 40 let, nejsou dostatečně rozlišeny. Je zřejmé, že na tyto typy konstrukcí mohou a měly by být kladeny různé požadavky. Proto je vhodné tuto třídu rozdělit na 3 podtřídy: IIIa – s životností 30-40 let, IIIb – s životností 20-30 let a IIIc – s životností 10-20 let.

Hlavní metodou pro posouzení trvanlivosti je zkouška mrazuvzdornost stavebních materiálů ve stavu úplného nasycení vodou. Nedostatečně mrazuvzdorné kamenné materiály se slabou strukturou se ničí v důsledku expanze zmrzlé vody v horách a kapilár. Nejprve se začnou odštípávat a praskat rohy a hrany a následně se materiál zcela zničí a změní se v beztvarou hmotu. Pro úplné posouzení mrazuvzdornosti kamenného materiálu je nutné jej zmrazit na teplotu -17° a nižší, protože pouze při této teplotě zamrzne voda v nejmenších kapilárách.

Rýže. 1. Třídy staveb podle stupně kapitalizace

Metody stanovení mrazuvzdornosti stavebních materiálů

Pro stanovení mrazuvzdornosti stavebních materiálů kamenného typu se z nich vyřezávají kostky. Cihly a další materiály z umělého kamene se testují buď ve vzorcích běžných velikostí pro daný materiál nebo v kostkách z nich vyřezaných.

Kostky vyřezané z materiálu nebo vzorky normálních velikostí pro daný materiál, např. cihly, se nasytí vodou a podrobí postupnému zmrazování při -17° a rozmrazování ve vodě při teplotě +10-20°. Materiál se považuje za vyhovující požadavku mrazuvzdornosti, pokud žádný ze zkoušených vzorků po stanoveném počtu cyklů zmrazování a rozmrazování nevykazuje známky destrukce v podobě prasklin nebo odštípnutí hran a rohů. Je třeba vzít v úvahu, že materiál je testován za výrazně náročnějších podmínek ve srovnání s jeho skutečnou službou v konstrukci, kde obvykle není zcela nasycen vodou. Tyto podmínky však musí nahradit efekt vícenásobného zamrzání při nižším nasycení po dlouhou dobu provozu konstrukce.

Požadavky na stavební materiály z hlediska mrazuvzdornosti jsou uvedeny v tabulce a závisí na životnosti konstrukce, na ochraně základního materiálu obkladem a na vlhkostních poměrech (obr. 2).

Rýže. 2. Požadovaná mrazuvzdornost (počet promrznutí) kamenných stavebních materiálů v závislosti na životnosti a třídě konstrukcí (u vnějších prvků konstrukcí)

Zvláště nepříznivé podmínky jsou v suterénech budov ve výšce cca 40 cm od chodníku, a pokud je hydroizolační vrstva umístěna vysoko, tak i výše (až do úrovně izolace).

U zdiva obvodových stěn a sklepů chráněných kamennými obklady z dostatečně mrazuvzdorných materiálů lze požadavky na mrazuvzdornost ve všech případech, kdy je potřeba více než 15 namrznutí, snížit na 15 namrznutí.

Mrazuvzdornost některých stavebních materiálů závisí na jejich životnosti, například vápenopískové cihly svou mrazuvzdornost časem zvyšují. Proto u konstrukcí třídy II s běžnou vlhkostí lze požadavky na mrazuvzdornost vápenopískových cihel snížit na 10 mrazů.

Zamysleme se nad otázkou vlivu klimatických podmínek na požadavky mrazuvzdornosti. Úroveň zimních teplot není významná. V severních oblastech máme v zimě nižší teploty, což způsobuje zamrzání vlhkosti v malých pórech. Ale v jižních oblastech máme častější střídání mrazů a tání. A pouze pro oblasti s výpočtovou zimní teplotou -5° a vyšší lze požadavky na mrazuvzdornost snížit.

Stupeň vlhkosti klimatu má velký význam pro mrazuvzdornost stavebních materiálů, protože určuje procento nasycení materiálů venkovních stěn vlhkostí v zimě. Je například známo, že v suchém klimatu střední Asie se v kapitálových stavbách úspěšně používají slabě pálené cihly a dokonce i cihly nepálené – materiál, který není příliš mrazuvzdorný. V praxi tyto materiály prokázaly dostatečnou odolnost v suchých klimatických podmínkách i přes velmi nízké zimní teploty. Pro takové klimatické podmínky mohou být také sníženy požadavky na mrazuvzdornost. Při posuzování mrazuvzdornosti materiálů je třeba vzít v úvahu zkušenosti z minulé výstavby. Pokud se určité materiály prokázaly jako dostatečně mrazuvzdorné ve specifických podmínkách daného regionu, není nutné jejich testování na mrazuvzdornost.

Je třeba poznamenat, že uspokojivé výsledky zkoušek mrazuvzdornosti stavebních materiálů ještě nezaručují jejich dostatečnou odolnost vůči plynům přítomným v atmosféře, které jsou agresivní vůči kamenným materiálům a výrazně urychlují proces zvětrávání kamene. Proto je u obkladových materiálů používaných na budovy třídy I a II povinné kontrolovat jejich odolnost vůči destruktivním účinkům plynů přítomných v ovzduší daného města, které jsou agresivní vůči kameni.

Mrazuvzdornost je zvláště důležitá pro suťový kámen v základech nechráněných hydroizolací.

Zkušenosti z posledních let ukazují, že při používání kamene z nových lomů, které ještě nejsou v praxi vyzkoušeny, je třeba postupovat velmi opatrně. V těchto podmínkách je zásadní důkladné prostudování mrazuvzdornosti kamene v jeho různých vrstvách. Pokud je v základovém zdivu nalezena nedostatečně mrazuvzdorná suť, poměrně účinnou metodou ošetření je spolehlivá hydroizolace základu před vlhkostí po jeho vysušení, pokud ovšem proces destrukce kamene ještě nezašel příliš daleko.

Pokud nejsou materiály stěn dostatečně odolné, začíná destrukce nejdříve v místech, která jsou vystavena větší vlhkosti. Dlouho před stanovenou životností budovy se materiál začíná zhoršovat: rohy a hrany se začnou drolit, prkna se začnou odlupovat a objevují se praskliny. Vnější omítka dostatečně nechrání materiál stěny před vlhkostí, a proto jen nepatrně zvyšuje mrazuvzdornost materiálu. Ale na druhou stranu přítomnost omítky vytváří nové a zvláště nebezpečné momenty, totiž pokud materiál stěny není dostatečně mrazuvzdorný, nejprve se zeslabí a poruší přilnavost omítky ke stěně, což má za následek odlupování omítky a její opad. Destrukce omítky, ale i neomítnutého zdiva v tomto případě začíná nejdříve v místech, která jsou více vystavena vlhkosti než ostatní. Z těchto důvodů jsou požadavky na mrazuvzdornost sníženy pouze u obkladů, které mají speciální kotvení ke stěně.

I když jsou požadavky na mrazuvzdornost hlavními při posuzování vhodnosti kamenného materiálu pro určitou třídu staveb, nepokrývají celou škálu požadavků na materiály pro kapitálové stavby. Trvanlivost omítky a povrchové úpravy na povrchu stěny je velmi důležitá. Stěna by měla být zpravidla tužší než omítka na ní. Pokud tento požadavek není splněn, omítka popraská a odloupne. Například hutná cementová omítka na zdivu kladeném slabou maltou nebo škvárovou maltou bývá pokryta sítí trhlin, které vznikají v důsledku rozdílu sedimentačních a teplotních deformací omítky a zdiva. Hmotu z umělého mramoru lze nanášet do zdiva pouze pomocí nejpevnějších malt. Pečlivý přístup k výběru značky kamenů je zvláště důležitý u stěn z betonových bloků, které způsobují velké smršťovací deformace a deformace při změně vlhkosti kamene.

Při výběru materiálů pro konkrétní konstrukci se obvykle provádí komplexní rozbor jejich trvanlivosti pouze u památkových konstrukcí mimo třídu. U hromadné výstavby všech tříd (až do první včetně) se obvykle omezují na kontrolu jejich mrazuvzdornosti a stanovení určitého minimálního stupně kamene a malty v závislosti na třídě konstrukce. Z obecného komplexu vlastností kamene, na kterém závisí odolnost zdiva vůči povětrnostním vlivům, jsou tyto dvě vlastnosti nejdůležitější, protože částečně určují některé další vlastnosti kamene.

Požadavky na mrazuvzdornost stavebních materiálů stanovené v obr. 2, jsou stanoveny normami pro navrhování kamenných konstrukcí, ale pokud jde o požadavky na minimální pevnost kamene a malty pro různé třídy konstrukcí, dosud nebyly normalizovány. Na základě stavebních zkušeností lze údaje uvedené v doporučit k použití. rýže. 3.

Rýže. 3. Doporučené minimální jakosti materiálů pro stěny a základy budov různých tříd

mrazuvzdornost, 1) stavební materiály, charakteristika trvanlivosti materiálů, ukazující jejich schopnost, ve stavu nasyceném vodou, odolávat opakovanému střídavému zmrazování a rozmrazování bez zhoršení užitných vlastností. Když teplota překročí 0 °C, mohou se v materiálu tvořit mikro- a makrotrhliny z dodatečných vnitřních pnutí způsobených expanzí vody vyplňující póry materiálu, když mrzne. Stupně mrazuvzdornosti jsou určeny počtem cyklů „zmrazování-rozmrazování“, které materiál vydrží bez snížení pevnosti, úbytku hmotnosti nebo vnějšího poškození (každý typ materiálu má své vlastní kritérium). U betonu (třídy mrazuvzdornosti od F100 do F500 a vyšší) je tedy povolena ztráta maximálně 5 % původní pevnosti; pro malty (F10 – F200) – ne více než 25 %; cihla (F15 – F100) se zkouší, dokud se neobjeví vnější poškození (praskliny, odlupování, odlupování povrchu) atd. Zvýšené mrazuvzdornosti je dosaženo snížením nasákavosti materiálu (zvýšení podílu uzavřených pórů, hydrofobizace povrchu atd.).

2) Mrazuvzdornost polymerních materiálů charakterizuje schopnost zachovat provozní vlastnosti (elasticitu, těsnost, pružnost atd.) při nízkých teplotách. Mrazuvzdornost pryže je dána schopností zadržovat vysoce elastické deformace, proto je pro ně teplotní hranicí mrazuvzdornosti teplota skelného přechodu; u plastů při poklesu teploty dochází k přechodu z plastické hmoty na křehký lom, t. j. mrazuvzdornost u nich je dána teplotou křehkosti. Mrazuvzdornost je kvantitativně charakterizována koeficientem, který je stanoven z výsledků mechanických zkoušek vzorku při dané teplotě a teplotě 20 °C ( K m = ε ε 20 K_m = frac> K m ​ = ε 20 ​ ε ​, kde ε ε ε je velikost deformace při dané nízké teplotě, ε 20 ε_ ε 20 ​ – při 20 °C) nebo při teplotě, na kterou je po snížení zachována požadovaná úroveň výkonových vlastností. Největší mrazuvzdornost mají pryže na bázi organokřemičitých a stereoregulárních butadienových kaučuků. Mrazuvzdornost plastů lze zvýšit zavedením změkčovadel (viz Plastifikace polymerů).

Redakce technologií a zařízení

Publikováno 4. srpna 2023 v 12:44 (GMT+3). Poslední aktualizace 4. srpna 2023 v 12:44 (GMT+3). Kontaktujte redakci

Oblasti odbornosti: Strojírenství

• Vědecký a vzdělávací portál “Velká ruská encyklopedie”
  Vytvořeno s finanční podporou Ministerstva digitálního rozvoje, komunikací a masových komunikací Ruské federace.
  Osvědčení o registraci hromadných sdělovacích prostředků EL č. FS77-84198, vydané Federální službou pro dohled nad komunikacemi, informačními technologiemi a hromadnými komunikacemi (Roskomnadzor) dne 15. listopadu 2022.
  ISSN: 2949-2076
• Zakladatel: Autonomní nezisková organizace „Národní vědecké a vzdělávací centrum „Velká ruská encyklopedie“
  Šéfredaktor: Kravets S.L.
  Telefon redakce: +7 (495) 917 90 00
  E-mailem Redakční e-mail: [email protected]

• © ANO BRE, 2022 – 2025. Všechna práva vyhrazena.
• Podmínky použití informací. Veškeré informace zveřejněné na tomto portálu jsou určeny pouze pro osobní potřebu a nejsou předmětem další reprodukce.
  Mediální obsah (ilustrace, fotografie, videa, zvukové materiály, mapy, naskenované obrázky) lze použít pouze se svolením držitelů autorských práv.
• Podmínky použití informací. Veškeré informace zveřejněné na tomto portálu jsou určeny pouze pro osobní potřebu a nejsou předmětem další reprodukce.
  Mediální obsah (ilustrace, fotografie, videa, zvukové materiály, mapy, naskenované obrázky) lze použít pouze se svolením držitelů autorských práv.